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Saúde

Composto produzido por coral invasor elimina o parasita da doença de Chagas

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Elton Alisson | Agência FAPESP – A partir da década de 1980, um animal marinho conhecido popularmente como coral-sol (Tubastraea tagusensis) começou a ser observado no litoral brasileiro, ancorado em plataformas de petróleo na Bacia de Campos, no Rio de Janeiro. Hoje, essa espécie invasora, originária do Indo-Pacífico, já se espalhou por mais de 3,5 mil quilômetros (km) da costa brasileira e é considerada uma ameaça à diversidade biológica por destruir outras espécies de corais, se reproduzir rapidamente e não ter um predador natural.

Ao analisar as toxinas produzidas pelo coral-sol para se defender contra a predação por peixes e outros organismos e competir por espaço e substratos, pesquisadores do Instituto Adolfo Lutz, da Universidade Federal do ABC (UFABC) e do Centro de Biologia Marinha da Universidade de São Paulo (Cebimar-USP) constataram que uma das substâncias secretadas pelo animal é capaz de combater o Trypanosoma cruzi, parasita causador da doença de Chagas.

Os resultados do estudo, apoiado pela FAPESP, foram descritos em artigo publicado na revista ACS Omega, da Sociedade Americana de Química.

“Se por um lado o coral-sol é um vilão para a biodiversidade marinha, por outro tem potencial de ser benéfico para a vida humana ao produzir uma substância química com potencial farmacológico para combater uma doença que afeta 7 milhões de pessoas e carece de tratamentos eficazes”, diz à Agência FAPESP André Gustavo Tempone Cardoso, pesquisador do laboratório de novos fármacos para doenças negligenciadas do Instituto Adolfo Lutz e coordenador do projeto.

O cientista teve o primeiro contato com o coral-sol na década de 1990, ao mergulhar em Ilha Grande, em Angra dos Reis (RJ).

“Naquela época eu não sabia que esse coral, que é muito bonito, é uma espécie invasora”, afirma Tempone.

Ao falar de suas impressões sobre o coral-sol com Álvaro Esteves Migotto, o pesquisador do Cebimar e coautor do estudo comentou que o animal produzia toxinas que matavam outros corais encontrados no litoral brasileiro, como o coral-cérebro (Mussismilia hispida), e que estava dominando as paisagens marinhas.

Com base nessa observação, eles começaram a coletar amostras do coral-sol no canal de São Sebastião, litoral norte de São Paulo, onde está localizado o Cebimar, para analisar os compostos químicos produzidos pelo animal.

O estudo foi conduzido durante o doutorado de Maiara Romanelli Silva, primeira autora do artigo e orientanda de Tempone.

“Há muitos estudos sobre a biologia do coral-sol, mas ainda não existiam pesquisas relacionadas à atividade farmacológica dos compostos que ele produz”, afirma Tempone.

Composto candidato

Por meio de fracionamento guiado por bioatividade, os pesquisadores identificaram compostos químicos produzidos pelo coral-sol com potencial ação antiparasitária. Empregando técnicas de ressonância magnética nuclear e espectrometria de massa de alta resolução, eles conseguiram isolar e caracterizar quimicamente uma substância candidata a combater o Trypanosoma cruzi.

Já estudos conduzidos pelo pesquisador João Henrique Ghilardi Lago, professor da UFABC, permitiram elucidar a estrutura da molécula e identificá-la como um alcaloide indólico 6-bromo-2 de metilaplisoposina.

“Essa substância pertence a uma classe de compostos muito interessante do ponto de vista farmacêutico por apresentar atividades biológicas de interesse para o tratamento de doenças humanas”, explica Tempone.

Os pesquisadores testaram o composto químico puro contra o T. cruzi em células de mamíferos (in vitro) nas fases extracelular (tripomastigota) – presente na fase inicial da doença de Chagas, em que o parasita ainda está circulando no sangue – e intracelular (amastigota), presente na fase crônica da doença, quando o parasita desaparece da circulação por já ter invadido as células, principalmente as do coração e dos músculos digestivos.

Os resultados dos ensaios indicaram que o composto foi capaz de eliminar o parasita nessas duas fases, sem apresentar efeitos tóxicos nas células mesmo na concentração mais alta testada.

Já os resultados dos estudos de mecanismos de ação do composto no T. cruzi mostraram que a substância afeta os níveis de cálcio do parasita, reduzindo na mitocôndria a geração de ATP [adenosina trifosfato] – a fonte de energia celular.

“O composto danifica a única mitocôndria que o parasita possui e que fabrica o ATP”, explica Tempone.

Por meio de um estudo computacional (in silico), também foi avaliada a semelhança do composto químico com fármacos disponíveis no mercado para o tratamento da doença de Chagas, com base em suas propriedades físico-químicas e parâmetros farmacodinâmicos.

As análises indicaram que o composto tem propriedade semelhante à de diversos fármacos aprovados no mercado. Um dos únicos medicamentos disponíveis hoje para o tratamento da doença é o benzonidazol, que, a despeito de reduzir a carga de T. cruzi em pacientes crônicos, não evita danos cardiológicos causados pela enfermidade e nem outros sintomas, como o aumento do cólon, além de causar graves efeitos colaterais.

“Agora estamos dedicados a conseguir fazer a síntese total de compostos derivados dessa molécula, com maior potência, e testá-los em modelo animal”, diz Tempone.

O artigo Mitochondrial Imbalance of Trypanosoma cruzi Induced by the Marine Alkaloid 6â??Bromo-2-deâ??Nâ??Methylaplysinopsin pode ser lido em: https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsomega.2c03395.

Brasil

Mineração em terras indígenas da Amazônia aumentou 1.217% nos últimos 35 anos

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Elton Alisson | Agência FAPESP – A mineração em terras indígenas na Amazônia Legal aumentou 1.217% nos últimos 35 anos, saltando de 7,45 quilômetros quadrados (km2) ocupados por essa atividade em 1985 para 102,16 km2 em 2020. Quase a totalidade (95%) dessas áreas de garimpo ilegal está concentrada em três terras indígenas: Kayapó, seguida pela Munduruku e a Yanomami.

Os dados são de um estudo feito por pesquisadores do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (Inpe) e da Universidade do Sul do Alabama, dos Estados Unidos. Os resultados do trabalho foram publicados na revista Remote Sensing.

“Observamos um crescimento constante da mineração em terras indígenas entre 1985 e 2020, que se agravou a partir de 2017. Naquele ano, o garimpo ilegal ocupava 35 km2 em terras indígenas e, em 2020, saltou para quase 103 km2”, diz à Agência FAPESP Guilherme Augusto Verola Mataveli, pós-doutorando na Divisão de Observação da Terra e Geoinformática do Inpe, bolsista da FAPESP e primeiro autor do estudo.

Outros autores do artigo são Michel Eustáquio Dantas Chaves, também pesquisador do Inpe, e Elton Vicente Escobar Silva, doutorando na instituição.

A fim de identificar as áreas de mineração em terras indígenas, os pesquisadores usaram um conjunto de dados referentes ao período de 1985 a 2020 fornecido pelo projeto MapBiomas – uma rede colaborativa formada por organizações não governamentais, universidades e startups de tecnologia que mapeia a cobertura e o uso do solo no Brasil.

A iniciativa classifica o tipo de uso e cobertura da terra em todo o Brasil por meio da análise automática, feita por algoritmos, de imagens obtidas por satélites, com resolução espacial de 30 metros.

“Com base na classificação automática das imagens, o sistema é capaz de distinguir uma área de floresta de outra com mineração consolidada, que tem solo exposto e características muito diferentes da cobertura vegetal”, explica Mataveli.

Uma das limitações do sistema para identificar mineração em terras indígenas, contudo, é a impossibilidade de classificar o garimpo em embarcações ancoradas em rios ou em pequenas áreas onde não ocorreu a conversão da floresta para essa atividade.

“Esse número alarmante do avanço da mineração em terras indígenas na Amazônia Legal que levantamos provavelmente é ainda maior se levarmos em conta essas limitações do conjunto de dados utilizados”, afirma Mataveli.

Nova fronteira do garimpo

De acordo com dados do estudo, a maior parte do garimpo ilegal dentro das terras indígenas na Amazônia Legal está relacionada à mineração de ouro (99,5%) e apenas 0,5% à mineração de estanho.

Essa atividade está mais intensa na terra indígena Kayapó, onde a estimativa da ocupação da área por garimpeiros em 2020 – de 77,1 km2 – foi quase 1.000% superior à encontrada em 1985, de 7,2 km2.

Já na terra indígena Munduruku a atividade mineradora apresentou forte crescimento a partir de 2016, saltando de 4,6 km2 para 15,6 km2 em apenas cinco anos. O mesmo padrão foi encontrado na terra indígena Yanomami, onde o garimpo ilegal ocupava 0,1 km2 em 2016 e avançou para 4,2 km2 em 2020.

“São nessas três terras indígenas que o poder público tem que, de fato, atuar, por meio da intensificação de ações de fiscalização, para impedir o avanço da mineração ilegal”, avalia Mataveli.

De acordo com o pesquisador, a terra indígena Yanomami, demarcada em 1992, é a mais isolada entre as três. Esse isolamento dificultou por muito tempo o acesso de garimpeiros ilegais. O aumento da cotação do ouro no mercado internacional e o enfraquecimento da proteção da Amazônia Legal nos últimos anos, contudo, estimularam os investimentos em infraestrutura de acesso a essa área protegida.

“Essa combinação de fatores culminou na transformação da terra indígena Yanomami em uma nova fronteira da mineração”, afirma Mataveli.

Segundo dados do estudo, em 2018, a mineração ultrapassou, pela primeira vez, 2 km2 na terra indígena Yanomami. Desde então, o aumento exponencial dessa ilegalidade resultou em um cenário de invasões e violações de direitos humanos.

Em 2022, a Polícia Federal identificou um aumento de 505% na mineração às margens do rio Uraricoera. As lideranças Yanomami estimam a presença de mais de 20 mil garimpeiros ilegais dentro do território indígena, enquanto o número total de indígenas é de cerca de 30 mil. Além disso, a presença de garimpeiros ampliou os casos de malária e espalhou outras doenças infecciosas para os povos indígenas.

“A tragédia que estamos vendo hoje, com a crise humanitária dos Yanomami, já era previsível”, diz Mataveli.

Para reverter esse cenário é preciso, em um primeiro momento, identificar e monitorar as terras indígenas onde o garimpo ilegal tem aumentado de forma mais expressiva nos últimos anos. Além disso, é preciso coibir o desmatamento.

Normalmente, a mineração na Amazônia Legal, incluindo nas terras indígenas, ocorre após o desmatamento, diz Mataveli.

“A mineração ilegal na Amazônia está muito ligada ao desmatamento, porque é preciso desmatar a floresta para depois explorar o solo”, afirma.

O artigo Mining is a growing threat within indigenous lands of the brazilian Amazon pode acessado em: www.mdpi.com/2072-4292/14/16/4092.

Saúde

Zika provoca anormalidade em quase um terço dos filhos de mulheres infectadas na gravidez

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Theo Ruprecht | Agência FAPESP – Foi publicada na revista The Lancet Regional Health – Americas a maior e mais abrangente meta-análise já feita até o momento sobre os efeitos do vírus zika em filhos de mulheres infectadas durante a gestação. A partir de 13 estudos nacionais que reúnem dados de 1.548 gestantes, o artigo chega a conclusões robustas, como a de que quase um terço das crianças apresenta alguma anormalidade em decorrência da infecção e 4% manifestam microcefalia propriamente. Com isso, estabelece as bases para políticas públicas assertivas, melhores cuidados e para priorizações do ponto de vista de novas pesquisas.

Em 2015, quando a explosão de casos de microcefalia em crianças foi associada ao zika e o Ministério da Saúde declarou estado de emergência nacional, pesquisadores brasileiros foram obrigados a apertar o passo para trazer respostas sobre a epidemia o mais rapidamente possível. “Diante disso, não houve tempo para uma grande articulação nacional e diferentes grupos conduziram estudos independentes”, lembra o epidemiologista Ricardo Arraes de Alencar Ximenes, um dos autores da pesquisa e professor da Pós-Graduação em Medicina Tropical da Universidade Federal de Pernambuco (UFPE). Essa pulverização resultou em amostras menores de pacientes, protocolos com critérios díspares e variabilidade de resultados, que aumentavam as incertezas sobre as descobertas.

“Mas já em 2016 começamos a conversar com esses grupos para harmonizar os protocolos e, a partir daí, consolidar os dados dos diferentes estudos. A ciência brasileira mostrou sua maturidade e capacidade nessa epidemia”, ressalta Ximenes, que também é professor da Pós-Graduação de Ciências da Saúde da Universidade de Pernambuco. Dessas interações surgiu o Consórcio Brasileiro de Coortes do Zika, que hoje conta com cientistas de 26 instituições e que possibilitou a meta-análise recentemente divulgada. “O grande valor do artigo, o primeiro do consórcio, é a união de forças, que permite chegar a resultados mais confiáveis”, destaca o especialista.

O trabalho contou com o apoio da FAPESP por meio de seis projetos: (16/08578-0, 17/21688-1, 13/21719-3, 16/15021-1, 15/12295-0 e 16/05115-9).

Sistematização do conhecimento

Para serem incluídos na meta-análise, os estudos deveriam ter confirmado o diagnóstico de infecção por zika em mulheres grávidas por meio de exames de RT-PCR, considerados os mais confiáveis, antes de qualquer anormalidade ser detectada no feto. Eles também precisavam ter sido conduzidos no Brasil e acompanhar as mulheres e seus filhos até pelo menos o fim da gestação.

Os estudos incorporados na revisão contemplaram as quatro regiões mais afetadas pela epidemia de zika – Nordeste, Norte, Centro-Oeste e Sudeste. Os dados de cada participante foram analisados de forma individualizada e organizados em uma série de possíveis desfechos provocados pelo vírus nas crianças. Eles iam de baixo peso ao nascer até microcefalia, passando por questões oftalmológicas e neurológicas, como convulsões.

Ximenes destaca que, como a epidemia de zika foi detectada pelo aumento de casos de microcefalia, parte da população ainda acredita que essa é a única anormalidade mais preocupante ligada à infecção. Porém, ele reitera que a síndrome congênita ligada ao vírus pode se manifestar de variadas formas, que incluem dificuldades de visão e déficits motores, entre outras.

Considerando os episódios de microcefalia e as anormalidades neurológicas, oftalmológicas e de neuroimagem (alterações nos exames que miram o cérebro), foram encontradas alterações em 31,5% das crianças – quase um terço da amostra. “Não é uma surpresa encontrar um número tão alto, mas agora temos maior confiança nele”, diz Ximenes.

O virologista Maurício Lacerda Nogueira, professor da Faculdade de Medicina de São José do Rio Preto (Famerp) e membro do Consórcio Brasileiro de Coortes do Zika, pondera que as gestantes e as crianças foram superavaliadas justamente por participarem das pesquisas: “Isso gera uma detecção acima da média de alterações menores, que talvez passassem despercebidas”. É possível, por exemplo, que uma anormalidade no cérebro encontrada na meta-análise fosse assintomática, ou provocasse apenas sintomas leves. “Independentemente disso, um terço de crianças afetadas é um dado muito impactante, que mostra o potencial do zika”, complementa.

Além disso, Ximenes argumenta que mesmo manifestações menores podem, com o passar dos anos, desencadear problemas.

A microcefalia

Segundo a meta-análise, 2,6% dos filhos de mães infectadas apresentaram microcefalia logo na primeira avaliação médica. No entanto, outras crianças receberam o mesmo diagnóstico com o passar do tempo – no total, 4% manifestaram o quadro ao longo dos primeiros anos de vida.

“Nossos resultados indicam que, entre crianças com microcefalia, a fração diagnosticada de maneira tardia não é negligenciável”, dizem os autores no artigo. “O risco de microcefalia pós-natal associada ao zika não havia sido documentado antes. Isso demonstra a relevância de monitorar o crescimento da cabeça de todas as crianças expostas ao vírus antes do nascimento, mesmo se elas tiverem uma circunferência normal de crânio ao nascimento”, arrematam.

Aliás, crianças com microcefalia associadas ao zika tendem a apresentar diferentes disfunções simultaneamente. “Isso levou pessoas a acreditarem que a síndrome congênita ligada ao zika é caracterizada, via de regra, por uma série de problemas”, diz Ximenes. “Mas isso, na verdade, não ocorre na maioria dos casos.”

Segundo a meta-análise, menos de 1% das crianças afetadas pela infecção da mãe exibiam mais de uma anormalidade. “Ou seja, verificamos que as manifestações costumam surgir de forma isolada”, reitera o epidemiologista.

A descoberta serve como alerta inclusive para profissionais, que às vezes podem não relacionar um quadro ao zika – ou mesmo deixá-lo passar – por se tratar de um sintoma isolado. “E o diagnóstico precoce da síndrome possibilita intervenções precoces, que beneficiam os pacientes”, afirma Ximenes.

Fatores associados?

Com o avançar da epidemia de zika, passou-se a avaliar se alguns fatores modulariam o risco de microcefalia causada pela infecção durante a gestação. Dengue, uso de larvicidas e mesmo questões socioeconômicas foram levantadas como possíveis catalisadoras dessas complicações. “Isso aconteceu porque muitos casos de microcefalia foram detectados no Nordeste, mas nem tantos em outras regiões. Então se postulou que algum fator ligado à pobreza influenciaria na associação entre zika e essas anormalidades”, esclarece Ximenes.

Entretanto, essa hipótese perdeu força com a publicação da meta-análise em questão. “O risco [de microcefalia após infecção por zika na gestação] foi similar em todos os locais estudados e em diferentes condições socioeconômicas. Isso indica que provavelmente não há outros fatores modificando essa associação”, aponta o artigo.

Ou seja, a concentração de casos de microcefalia no Nordeste resulta simplesmente do maior número de infecções. “Onde há pobreza, há mais mosquito”, destaca Ximenes. “Em muitos municípios do Nordeste, o fornecimento de água não é diário. Então a população precisa estocar água, o que aumenta os criadouros de mosquito”, complementa.

Nogueira acrescenta que, como o Nordeste foi a primeira região a ser afetada pelo zika no Brasil, a população local foi a que mais sofreu com a falta de informações: “Quando o vírus chegou ao interior de São Paulo, por exemplo, já havia mais notícias e até recomendações como a de evitar gestações, que obviamente evitaram casos de microcefalia”.

Ele, aliás, orientou um trabalho que descartou a hipótese de que uma infecção prévia por dengue aumentaria o risco de microcefalia após o zika (leia mais em: agencia.fapesp.br/35942/).

Próximos passos

“Talvez a maior limitação do nosso trabalho seja a falta de um grupo-controle”, afirma Ximenes. Essa ausência é justificável, na medida em que os estudos incluídos na meta-análise foram aqueles conduzidos durante a epidemia de zika e que, portanto, precisavam trazer respostas rápidas. De qualquer forma, futuros levantamentos podem fazer comparações com crianças cujas mães não foram infectadas com o vírus durante a gestação para sedimentar ou aprimorar os achados.

Os autores da meta-análise sugerem pelo menos dois caminhos no artigo que futuras pesquisas podem trilhar: uma investigação aprofundada, com métodos de diagnóstico avançados, para identificar complicações que podem aparecer ou se tornar mais evidentes em crianças com microcefalia, para além de mortes e hospitalizações; e, em crianças sem microcefalia, seria possível estudar o risco de manifestações relacionadas ao desenvolvimento comportamental e neuropsicomotor que seriam diagnosticadas com o avançar da idade, a partir de ferramentas específicas.

Para além disso, Ximenes e Nogueira concordam que os dados desse trabalho reforçam a necessidade de um monitoramento constante do zika. E, para isso, os centros de pesquisa e as autoridades devem priorizar o desenvolvimento de testes precisos e baratos para diagnosticar o vírus.

“Seu uso ajudaria a minimizar o risco de novas infecções se disseminarem e causarem ondas de doença e complicações”, raciocina Ximenes. Seria possível, por exemplo, empregar esses testes para fazer uma vigilância ativa em locais estratégicos ou grupos populacionais específicos. A partir daí, as autoridades públicas adotariam medidas de controle para evitar surtos e epidemias. É importante lembrar também que, além dessas estratégias, intervenções públicas para melhorar as condições de vida da população, o saneamento e o controle de mosquitos podem ser mais eficazes e ter um efeito duradouro para reduzir o risco de transmissão.

Esforços também deveriam ser concentrados na criação de uma vacina contra o zika. “Há trabalhos nacionais e internacionais em andamento que podem contribuir para definir uma composição ideal desse imunizante. Mas deve demorar anos antes que se chegue a essa candidata a vacina, para então começarmos a avaliar sua segurança e eficácia”, estima Nogueira.

Em paralelo, Ximenes dá o recado de que os filhos de mães infectadas durante a gravidez deveriam ser avaliados pelo menos uma vez por especialistas e acompanhados de perto mesmo se não tiverem exibido sintomas. “No mais, a epidemia vai, mas as crianças ficam. Precisamos cuidar bem delas e fazer de tudo para amenizar seus problemas”, completa.

Vai vir de novo?

A atenção dada ao zika arrefeceu, em especial durante a pandemia de COVID-19. Tanto Nogueira quanto Ximenes concordam que isso é compreensível, até porque os laboratórios tiveram de se dedicar ao SARS-CoV-2 e ao tremendo impacto que ele provocou na sociedade. Mas a verdade é que os novos episódios de síndrome congênita associada ao zika também diminuíram. Se em 2015 e 2016 foram notificados 12.716 casos suspeitos, em 2022 o número ficou em 419, segundo Boletim Epidemiológico de setembro, do Ministério da Saúde. Dos casos identificados no ano passado, 76% seguem em investigação, mas apenas um foi confirmado – e a criança nasceu em 2016.

“Isso é da dinâmica natural de doenças transmitidas por vetores como os mosquitos. Elas vêm, causam uma epidemia e aí desaparecem por um período”, analisa Nogueira. “Agora, podemos não estar vendo mais o zika porque também não estamos fazendo testes. Só gestantes ou pacientes com sintomas neurológicos costumam ser avaliados atualmente”, pondera.

O virologista da Famerp explica que o sobe e desce de casos de arboviroses é multifatorial. Os números podem cair porque parte da população desenvolveu imunidade por um curto período de tempo ao ser exposta, por alguma reação cruzada com outro vírus (como a dengue), pela adaptação aos mosquitos que funcionam como vetores etc. “É um fenômeno complexo, que inclusive estudamos no nosso grupo. Mas acredito que daqui a alguns anos poderemos ter um aumento de casos de zika e, com isso, de suas complicações”, alerta.

Diante dessa previsão, ele reforça a necessidade de uma vacina e de novos exames, além de incentivar medidas de conscientização da população sobre o zika e outras arboviroses.

O estudo Risk of adverse outcomes in offspring with RT-PCR confirmed prenatal Zika virus exposure: an individual participant data meta-analysis of 13 cohorts in the Zika Brazilian Cohorts Consortium pode ser acessado em: http://www.thelancet.com/journals/lanam/article/PIIS2667-193X(22)00212-5/fulltext.

Saúde

Pesquisadores da USP criam sensor de baixo custo que detecta metais pesados no suor

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Julia Moióli | Agência FAPESP – Metais pesados, como chumbo e cádmio, estão presentes em ambientes e itens utilizados no dia a dia, como baterias, produtos de beleza e até alimentos. Por serem tóxicos, seu efeito cumulativo no organismo pode causar uma série de problemas para a saúde. E para detectá-los em fluidos corporais são necessários instrumentos analíticos caros e ambiente controlado para testes. Como alternativa, pesquisadores da Universidade de São Paulo (USP) desenvolveram, com materiais simples, um sensor portátil capaz de verificar a presença desses elementos no suor, cuja amostra pode ser facilmente obtida.

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O estudo apoiado pela FAPESP (projetos 16/01919-6 e 16/06612-6) envolveu grupos dos institutos de Física (IFSC) e de Química (IQSC) do campus de São Carlos, além de colaboradores da Universidade de Munique (Alemanha) e da Chalmers University of Technology (Suécia). Os resultados foram divulgados na revista Chemosensors.

“Determinar a exposição a metais pesados pode oferecer informações importantes sobre a saúde de uma pessoa: altos níveis de cádmio podem levar a problemas fatais no trato respiratório, fígado e rins; enquanto a intoxicação por chumbo pode retardar o crescimento e o desenvolvimento, além de causar irritabilidade, aumento de comportamento violento, dificuldades de aprendizagem, fadiga, perda de memória e apetite, infertilidade, pressão alta, perda auditiva em crianças e declínio no funcionamento mental em adultos”, afirma Paulo Augusto Raymundo Pereira, idealizador do trabalho e pesquisador do IFSC-USP.

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Segundo o pesquisador, esses metais são eliminados do organismo principalmente pelo suor e pela urina. A análise desses fluidos corporais, portanto, pode auxiliar em estudos toxicológicos e terapêuticos.

“Dessa forma, o design e a fabricação de sensores flexíveis usando métodos de prototipagem fáceis, baratos e rápidos para produção em larga escala, como é o caso do nosso dispositivo, são fundamentais para o monitoramento e a detecção in loco do estado de saúde dos indivíduos, em análises descentralizadas.”

Ao contrário de outras técnicas padrão-ouro para detectar metais pesados em fluidos biológicos, todos os materiais e as etapas de produção do sensor da USP são simples.

“Feito sobre polietileno tereftalato [PET], o dispositivo utiliza uma fita adesiva condutora de cobre flexível e uma etiqueta de papelaria que contém o desenho dos sensores, além de esmalte de unhas ou spray como camada protetora. Para remover o cobre exposto, é realizada uma imersão em solução concentrada de cloreto férrico por 20 minutos, seguida de lavagem com água, o que promove a corrosão necessária. Tudo isso se traduz em maiores velocidade e escalabilidade, com baixos consumo de energia e custo”, detalha Robson R. da Silva, pesquisador da Chalmers University of Technology e coautor da pesquisa.

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Depois de pronto, o dispositivo é conectado a um instrumento portátil chamado potenciostato, que executa a análise por meio de um potencial aplicado que produz uma corrente elétrica proporcional à concentração de cada metal. O resultado é obtido em um aplicativo, que pode ser instalado em equipamentos eletrônicos como notebooks, tablets ou smartphones.

Por sua simplicidade, pode ser manuseado tanto por analistas quanto por pessoas não especializadas ou treinadas, em ambientes de saúde como postos, hospitais e consultórios. Outra vantagem é que seu uso pode ser estendido para outras áreas, como a ambiental.

“Poços artesianos, por exemplo, são regulamentados e precisam passar por análise de metal. Nosso sensor poderia ser extremamente útil nesses casos”, afirma Anderson M. de Campos, pesquisador da Universidade de Munique e integrante da equipe.

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Melhorias e possível patente

O desempenho do sensor na detecção de chumbo e cádmio foi avaliado em estudos feitos com amostras de suor artificial enriquecido sob condições experimentais ideais. Porém, ainda são necessárias adaptações para que o dispositivo possa ser patenteado.

“Até a finalização desta invenção, não encontramos nenhum relato sobre o uso de sensores flexíveis de cobre para detecção de metais tóxicos no suor, mas uma busca de anterioridade provavelmente deve encontrar algo semelhante, o que dificultaria nosso processo”, diz o pesquisador do IQSC-USP Marcelo L. Calegaro, coautor da pesquisa.

Para ultrapassar essa barreira, o cientista trabalha em melhorias e na expansão de aplicação. Uma das ideias é substituir a etapa de corrosão, que gera detritos e resíduos, pelo corte em uma máquina de papel. Outra é utilizar o mesmo desenho de sistema para detectar também pesticidas na água e em alimentos, por exemplo.

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O artigo Design and Fabrication of Flexible Copper Sensor Decorated with Bismuth Micro/Nanodentrites to Detect Lead and Cadmium in Noninvasive Samples of Sweat pode ser lido em: www.mdpi.com/2227-9040/10/11/446.

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Brasil

Prevalência de estresse pós-traumático em São Paulo é baixa, mas há muitos casos no limiar do transtorno

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Maria Fernanda Ziegler | Agência FAPESP – Estudo divulgado no Journal of Psychiatric Research revela que na Região Metropolitana de São Paulo 1,6% da população diz ter sofrido de estresse pós-traumático nos últimos 12 meses e 3,2% já vivenciaram o problema ao longo da vida. Embora os resultados indiquem uma baixa prevalência do transtorno, eles alertam para o grande número de casos subsindrômicos, ou seja, aqueles em que a pessoa não apresenta todos os sintomas que configuram o transtorno, mas fica no limiar.

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“O conceito de transtorno pós-traumático foi desenvolvido com base em casos de guerra, em que os indivíduos apresentavam sintomas muito graves. O Brasil é um país muito violento, mas não está vivenciando uma guerra civil. Em comparação com outros países, como Estados Unidos, por exemplo, temos uma prevalência baixa. No entanto, observamos muitos casos que são chamados de subsindrômicos e que merecem atenção”, explica Wang Yuan Pang, pesquisador do Instituto de Psiquiatria da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo (FM-USP) que coordenou o levantamento. Segundo Wang, o índice de exposição a eventos traumáticos foi elevado, chegando em alguns casos a superar 35% da amostra.

O estudo contou com apoio da FAPESP e foi o primeiro a avaliar a Região Metropolitana de maneira sistemática, com uma amostra representativa da população. Ao todo foram incluídos 5.037 voluntários adultos. A iniciativa integra uma pesquisa maior, intitulada The São Paulo Megacity Mental Health Survey, conduzida no âmbito do consórcio internacional World Mental Health (WMH), coordenado pela Organização Mundial de Saúde e pela Universidade Harvard (Estados Unidos), com mais de 20 países participantes (leia mais em: agencia.fapesp.br/15215/, agencia.fapesp.br/20523/ e agencia.fapesp.br/25706/).

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Wang explica que o transtorno de estresse pós-traumático é uma condição de saúde mental desencadeada por um evento aterrorizante, que pode ter sido vivenciado ou apenas testemunhado. “O primeiro critério é a pessoa ser vítima de um trauma e só o tempo pode fazer a distinção entre o estresse agudo e o crônico, que persiste por mais de seis meses. O transtorno de estresse pós-traumático consiste em vários sintomas, como pesadelos, ansiedade grave, lembranças repentinas da cena traumática [flashbacks]. Além disso, é comum que a pessoa evite alguns comportamentos para fugir de situações que trazem alguma lembrança do evento traumático”, explica.

Segundo o pesquisador, a intensidade e a frequência desses sintomas também são aspectos relevantes. “São pessoas que estão muito sobressaltadas, que têm reações exageradas a vários estímulos e com ansiedade e depressão subsequente. Esses sintomas são sentidos todos os dias. É um problema altamente disfuncional, a pessoa não consegue trabalhar e levar uma vida minimamente satisfatória. Vale ressaltar que os casos subsindrômicos também podem ser disfuncionais”, diz.

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Estudos semelhantes feitos em outros países em desenvolvimento indicaram uma prevalência mais baixa de estresse pós-traumático (ao longo da vida): 0,7% no Peru, 1,5% no México e 1,8% na Colômbia – sendo que na cidade de Medellín, que chegou a ser considerada uma das cidades mais violentas do mundo nas décadas de 1980 e 1990, o índice salta para 3,7%.

No continente africano, onde estudos populacionais em larga escala são escassos, a prevalência desse transtorno na amostra foi quase nula. Na África do Sul, a prevalência ao longo da vida foi de 2,3% e, nos últimos 12 meses, de 0,7%.

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Gatilhos

Entre os traumas mais relatados no estudo brasileiro estão o ato de testemunhar alguém sendo ferido ou morto, ou ver um cadáver inesperadamente (35,7%) e ser assaltado ou ameaçado com uma arma (34,0%).

Já os eventos mais comuns para os casos subsindrômicos foram “morte súbita e inesperada de um ente querido” (34%), “violência interpessoal” (31%) e “ameaças à integridade física de outras pessoas” (25%).

O estudo mostrou que experiências relacionadas à violência interpessoal apresentaram uma maior probabilidade para o desenvolvimento do transtorno de estresse pós-traumático. Dessa forma, eventos como ser assaltado ou molestado sexualmente (21,2% no total, sendo praticamente todos os casos entre mulheres) e ser estuprado (18,8% no total; sendo 18,4% para mulheres e 20,1% para homens) foram as duas experiências com maior chance de desencadear um quadro de estresse pós-traumático.

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“É possível que alguns grupos de pessoas tenham maior chance de desenvolver o transtorno do que outras. Com os resultados do estudo, podemos observar, por exemplo, que há um recorte importante de gênero. O Brasil é um país violento e com alto índice de violência doméstica, sobretudo contra as mulheres, que estão mais propensas a desenvolver o transtorno de estresse pós-traumático após a exposição a esses eventos”, afirmou Bruno Mendonça Coêlho, pesquisador do Instituto de Psiquiatria e primeiro autor do estudo.

Tratamento adequado

Wang ressalta que, em termos de saúde pública, o transtorno de estresse pós-traumático tem uma prevalência muito menor do que a das crises de ansiedade, pânico, ansiedade social ou a da depressão – condições que somadas acometem quase 20% da população. No entanto, de acordo com o pesquisador, é importante que estudos futuros busquem identificar onde estão as pessoas que sofrem de estresse pós-traumático, para que recebam atendimento adequado.

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Em trabalhos anteriores, o pesquisador verificou o acesso à saúde mental na Região Metropolitana de São Paulo, incluindo todos os transtornos. “Levando em consideração os casos muito graves de depressão, pânico, ansiedade e outros transtornos, estimamos que aproximadamente 1 milhão de pessoas na Região Metropolitana de São Paulo necessitam de tratamento especializado. Porém, somente 10% dos pacientes muito graves conseguiram receber algum tipo de atendimento, seja no serviço público ou no setor particular. Isso mostra que existe uma lacuna enorme na assistência”, afirma.

O artigo Correlates and prevalence of post-traumatic stress disorders in the São Paulo metropolitan area, Brazil pode ser lido em: www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0022395622005386.

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O artigo Treatment Gap of Mental Disorders in São Paulo Metropolitan Area, Brazil: Failure and Delay in Initiating Treatment Contact After First Onset of Mental and Substance Use Disorders está disponível em: https://link.springer.com/article/10.1007/s11469-022-00814-0.

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Fique de olho

Inteligência artificial ajuda a selecionar características desejadas de peixe nativo para criação

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André Julião | Agência FAPESP, de Jaboticabal – Diante de uma rede cheia de pacus (Piaractus mesopotamicus) é impossível distinguir a olho nu aqueles que terão descendentes com maior rendimento de filé ou que ganharão peso mais rápido, por exemplo.

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Medir com uma fita métrica o tamanho do corpo de cada um e pesar com uma balança pode dar uma boa pista, quando esses dados são tabulados e comparados. Criar uma população inteira com as características desejáveis, porém, exige que sejam medidos e pesados cerca de 2 mil peixes por geração, algo que pode levar dias.

Pesquisadores da Universidade Estadual Paulista (Unesp) apoiados pela FAPESP acabam de solucionar esse problema com o desenvolvimento de um software que usa inteligência artificial para fazer medições precisas em tempo real.

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Os resultados foram publicados na revista Aquaculture.

O objetivo do grupo é obter populações melhoradas desse peixe nativo, aumentando a produtividade e barateando o produto (leia mais em: agencia.fapesp.br/35144/).

“A medição manual limita a obtenção de dados, uma vez que estressa os peixes, pode transmitir doenças e levar a surtos, além de tomar um tempo precioso. Automatizamos o processo treinando a máquina com fotos dos pacus e indicando o que é cabeça, corpo, pelve e nadadeiras. Temos agora um dispositivo portátil que pode ser levado a campo e faz isso rapidamente, classificando os melhores animais”, esclarece Diogo Hashimoto, professor do Centro de Aquicultura da Unesp (Caunesp), em Jaboticabal.

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Os pesquisadores usaram a tecnologia conhecida como deep learning, uma técnica de aprendizado de máquina que, entre outras vantagens, traz resultados com muito mais velocidade.

Os estudos foram conduzidos ainda no âmbito de um projeto financiado pela empresa Huawei do Brasil Telecomunicações, com a coordenação de Jose Remo Ferreira Brega, professor do Departamento de Computação da Faculdade de Ciências da Unesp, em Bauru, que também assina o artigo.

No estudo, os pesquisadores buscaram diferenciar pacus redondos dos elípticos. Uma vez que os peixes selvagens costumam ter o corpo mais arredondado, acredita-se que essa característica possa pesar na escolha dos consumidores. Para obtê-la, selecionam-se aqueles que tenham uma relação proporcional entre altura e largura. Com isso, obtém-se ainda um maior rendimento de lombo e “costela”, como são chamados alguns dos cortes mais apreciados de peixes nativos como o pacu e o tambaqui (leia mais em: agencia.fapesp.br/37902/).

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Outras relações entre as medidas dos peixes, como tamanho da pelve ou proporção entre tamanho da cabeça e do corpo, podem indicar maior rendimento do filé ou mesmo taxas de crescimento e ganho de peso, por exemplo.

Peixes melhorados

A melhoria por meio da seleção genética de características desejáveis pelos produtores, conhecidas como fenótipos, não é novidade no setor agropecuário brasileiro, líder mundial na produção de proteína animal advinda de frangos, bois e porcos.

No que diz respeito à aquicultura, porém, o que existe de tecnologia para melhoramento está praticamente restrito ao salmão e à tilápia, dois peixes exóticos entre os mais produzidos no mundo, com a maior parte das inovações realizada no exterior.

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Ainda que o Brasil tenha uma cadeia produtiva de tilápia que envolva pesquisa e desenvolvimento, o melhoramento de peixes nativos é bastante incipiente. O software criado pelos brasileiros, porém, mostrou-se ainda mais eficiente do que o que existe para a seleção de fenótipos em outros peixes, como a tilápia.

“Nosso programa pode reconhecer e medir as diferentes partes do pacu mesmo na beira do tanque, com poluição visual no fundo e condições de luz variáveis. O que já foi desenvolvido para tilápia utiliza-se de luz controlada e de um fundo padronizado”, compara Hashimoto.

A sistematização de fenótipos do pacu em grandes bancos de dados vai permitir selecionar os animais com mais precisão, potencializando outro trabalho realizado pelo grupo de Jaboticabal.

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Em 2021, os pesquisadores publicaram um artigo no qual descrevem os chamados polimorfismos de nucleotídeo simples (SNPs, na sigla em inglês) do pacu e do tambaqui (Colossoma macropomum). Essas mutações no código genético podem auxiliar no mapeamento genômico de características desejáveis dos peixes, acelerando a seleção e o melhoramento.

A forma convencional de medir o rendimento do filé ou do lombo, por exemplo, é sacrificar o animal e pesar essas partes. Com isso, perde-se o indivíduo e tem-se apenas seus irmãos, que apesar de muito parecidos geneticamente não necessariamente vão trazer aquelas características.

“A vantagem do software integrado com dados genômicos é que podemos coletar as informações e manter o animal desejado vivo para ser usado como reprodutor durante o processo de seleção”, aponta Hashimoto.

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O artigo High-throughput phenotyping by deep learning to include body shape in the breeding program of pacu (Piaractus mesopotamicus) pode ser lido em: www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0044848622009644.

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Saúde

Prática de exercícios é benéfica mesmo em ambiente poluído, mostra estudo

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Karina Ninni | Agência FAPESP – Muitos estudos recentes sugerem que a prática de exercícios de resistência em ambientes poluídos pode produzir efeitos indesejados na saúde humana. Mas um trabalho publicado recentemente no American Journal of Physiology por cientistas do Grupo de Estudos em Desempenho Aeróbio da Faculdade de Educação Física e Esporte da Universidade de São Paulo (EEFE/USP) aponta que, talvez, isso não seja verdade para os praticantes já habituados à poluição veicular.

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A equipe avaliou dez ciclistas recreativos do sexo masculino, a maior parte deles acostumada a treinar em uma ciclovia e dentro do Campus da Universidade de São Paulo, onde a Agência Ambiental do Estado de São Paulo (Cetesb) reporta níveis de poluição veicular que ultrapassam os limites anuais impostos pela Organização Mundial da Saúde (OMS).

Ao contrário do que se esperava, eles descobriram que os marcadores de inflamação no sangue desses ciclistas – como as interleucinas 6 e 10 (IL-6 e IL-10) – não se alteraram. E, por outro lado, aumentou o nível sanguíneo da proteína BDNF (ou brain-derived neurothophic factor), relacionada a benefícios do exercício para a neuroplasticidade do cérebro.

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A partir desses resultados, os pesquisadores formularam outra hipótese: a de que haveria um certo tipo de aclimatação desses indivíduos ao ambiente poluído. Afinal, são residentes em São Paulo e estão acostumados a treinar em ambiente aberto. “Assim, podemos dizer que, neste caso, os benefícios do exercício se sobrepõem aos efeitos deletérios do ambiente poluído”, resume André Casanova Silveira, primeiro autor do artigo.

Ele explica que o grupo partiu de dois estudos publicados pelo professor Rômulo Bertuzzi, coordenador do Grupo de Estudos em Desempenho Aeróbio, nos quais foi usado um modelo de exercício de carga constante com pessoas fisicamente ativas. Nesses estudos, Bertuzzi percebeu que havia um aumento dos marcadores inflamatórios nos praticantes após 60 minutos de exercícios.

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“Porém, modelos de exercício de carga constante não avaliam performance, não mimetizam bem a performance esportiva, são muito diferentes de uma prova. Assim, idealizamos um experimento com um exercício de longa duração, que ultrapassasse os 60 minutos e mimetizasse uma competição.”

O estudo foi apoiado pela FAPESP por meio de uma bolsa de doutorado no Brasil concedida a Silveira.

Poluição ‘real’

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O experimento foi realizado numa câmara localizada no estacionamento da Faculdade de Medicina da USP (FM-USP), na avenida Doutor Arnaldo, em São Paulo, a 20 metros da beira da rua e a 150 m de um cruzamento de tráfego movimentado. A câmara foi projetada pelo grupo do professor Paulo Saldiva (FM-USP), com quem Bertuzzi tem uma colaboração.

Os ciclistas simularam a participação em uma prova de 50 km (mais ou menos 1 hora e meia de exercício), contra o relógio. “Colocávamos a bike do indivíduo no rolo e ele fazia um circuito de realidade virtual. É uma competição simulada, ele vê uma pista no computador. A pista tem uma certa pressão, é como se ele estivesse pedalando na rua. Ele pode controlar a intensidade e mudar de marcha.”

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A câmara tem dois dutos por onde entra o ar da rua, jogado na cabine com a ajuda de uma bomba. Há também um sistema para a filtragem de material particulado, além de filtros químicos para livrar o ar de formaldeído, sulfeto de hidrogênio, dióxido de enxofre, óxido de nitrogênio (NO), dióxido de nitrogênio (NO2) e outros gases que poderiam entrar na câmara. “Mas o marcador do nosso estudo é o material particulado, que também é o que mais se usa na literatura.”

Os ciclistas realizaram o circuito em dois dias distintos, com intervalo de pelo menos 48h. De forma randomizada, fizeram a prova ou no ambiente poluído (sem filtro), ou no ambiente com ar filtrado. “A poluição mimetiza uma situação mais real. Os estudos prévios utilizam motor a diesel para mimetizar a poluição, mas ele gera uma concentração muito alta de material particulado, e não tem mistura com nada mais. No nosso caso, é uma poluição real, que está vindo da rua.”

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Todos os testes foram realizados com controle de temperatura ambiente (20 °C a 24 °C) e duas horas após a última refeição. A coleta de dados ocorreu em 2019, antes da pandemia de COVID-19, entre 10h e 16h. Os marcadores inflamatórios IL-6, proteína C-reativa (CRP), IL-10 e molécula de adesão intercelular-1 (ICAM-1) e de neuroplasticidade (BDNF) foram medidos nas amostras de sangue coletadas antes e depois do circuito de 50 km.

Resultados surpreendentes

A equipe concluiu que não houve diferenças significativas entre os experimentos realizados em distintas condições para as respostas dos marcadores IL-6, CRP e IL-10. Entretanto, a prova realizada sob efeito da poluição veicular provocou aumento nos níveis de BDNF induzido pelo exercício, bem como redução dos níveis de ICAM-1.

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“O aumento nos níveis de BDNF promove o crescimento e a proliferação de células no hipocampo [fenômeno ligado à formação das memórias e associado ao aprendizado e às emoções]. O BDNF também está envolvido na diferenciação neuronal, plasticidade, sobrevivência celular e aprendizado. Esse aumento nos níveis de BDNF que diagnosticamos em ambiente poluído foi o resultado mais curioso de nosso trabalho, porque a literatura diz que o exercício em ambiente poluído suprimiria a expressão dessa proteína. Queremos, futuramente, além da dosagem do BDNF, fazer também testes cognitivos para ver se há correlação da exposição à poluição com desempenho e cognição, que acabamos não fazendo desta vez”, revela Silveira.

Já o ICAM-1 é uma molécula de adesão (que permite a ligação entre células) relacionada aos processos inflamatórios. “No início do processo de inflamação há um aumento do ICAM-1 porque é ele que faz a ligação dos macrófagos (células do sistema imunológico) para as células lesionadas. Trata-se de um marcador precoce da inflamação, indica o estado inflamatório bem no início. Em nosso experimento, caso tivéssemos observado um aumento da inflamação por causa da poluição, o ICAM-1 poderia estar bem expresso no teste feito em ambiente poluído, e não foi isso o que aconteceu. Mas existe muito pouco na literatura para que possamos discutir o ICAM-1 e os resultados referentes a ele, ainda.”

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Silveira afirma que a equipe imaginou que haveria prejuízo da performance do cliclista porque supôs que, em um ambiente poluído, haveria aumento da percepção subjetiva de esforço. “Na competição, o participante tem controle da intensidade do exercício pela percepção subjetiva de esforço, e vai fazendo ajustes ao longo da prova com base nisso. Imaginei que teríamos aumento dessa percepção de esforço no ambiente poluído causado pelos sintomas subjetivos da poluição (ardência de olho, nariz escorrendo) e isso prejudicaria o desempenho, mas isso não se confirmou. Outro ponto surpreendente foi o dos marcadores inflamatórios porque, como tínhamos estudos prévios do grupo mostrando que após 60 minutos havia aumento desses marcadores, imaginamos que numa prova de longa duração, com intensidade mais alta comparada à prova de carga constante, também haveria aumento. Não ver diferença nesses marcadores foi surpresa.”

Segundo ele, a maior conclusão do trabalho é que o exercício faz bem mesmo em ambientes poluídos, para pessoas adaptadas a esse tipo de ambiente. “Em meu pós-doutorado, submetido há pouco, pretendo fazer a distinção e separar os grupos menos e mais expostos à poluição. Quero fazer essa comparação para saber se o nível de exposição prévia interfere de alguma forma na inflamação, nas adaptações cardiovasculares e no exercício.”

O artigo completo pode ser lido em https://journals.physiology.org/doi/abs/10.1152/ajpregu.00305.2021.

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Brasil

Micróbios funcionam como fertilizante natural em solo pobre e têm potencial para aplicação na agricultura

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André Julião | Agência FAPESP – Um estudo apoiado pela FAPESP, publicado no ISME Journal ontem (19/12), identificou 522 genomas (entre arqueias e bactérias) associados às raízes e ao solo de duas espécies vegetais nativas dos Campos Rupestres. Centenas de microrganismos que até então eram desconhecidos para a ciência foram identificados, evidenciando que a biodiversidade brasileira ainda abriga uma enorme quantidade de novos organismos.

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A descoberta abre caminho para o desenvolvimento de substitutos biológicos para os fertilizantes químicos usados na agricultura, principalmente os que contêm fósforo.

“O fósforo normalmente está presente no solo, mas nem sempre na forma que pode ser aproveitado pelas plantas. O que a maioria dos microrganismos que encontramos faz é tornar esse elemento solúvel para que as plantas possam absorvê-lo”, explica Antônio Camargo, primeiro autor do artigo, realizado durante doutorado no Instituto de Biologia da Universidade Estadual de Campinas (IB-Unicamp) com bolsa da FAPESP.

O estudo ocorreu no âmbito do Centro de Pesquisa em Genômica Aplicada às Mudanças Climáticas (GCCRC), um Centro de Pesquisa em Engenharia (CPE) constituído pela FAPESP e pela Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (Embrapa) na Unicamp.

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Uma das plantas, Vellozia epidendroides, vive em solos rasos, enquanto Barbacenia macranta foi encontrada vivendo sobre rochas expostas. Ambas fazem parte da família Velloziacea e foram coletadas em uma área particular adjacente ao Parque Nacional da Serra do Cipó, em Minas Gerais.

Ao comparar os microrganismos das plantas que crescem no solo e na rocha, os pesquisadores constataram se tratar de comunidades diferentes, porém, com muitas espécies compartilhadas. De modo geral, foram encontrados microrganismos bastante especializados no transporte do fósforo e na conversão da versão não solúvel para a solúvel do mineral, que é absorvida pelas plantas.

“As comunidades microbianas também mostraram papel importante na disponibilização de nitrogênio, outro nutriente essencial para as plantas”, afirma Camargo, atualmente pesquisador do Joint Genome Insitute, do Departamento de Energia dos Estados Unidos, onde foi realizado o sequenciamento dos genomas.

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Novas soluções

“Os estudos realizados até então normalmente focaram nos mecanismos de adaptação das plantas às duras condições dos Campos Rupestres, por vezes ignorando os microrganismos. Mostramos que os microrganismos têm um potencial funcional essencial na adaptação vegetal às condições extremas desse ambiente. Em especial, ao fornecerem fósforo para o crescimento vegetal” conta Rafael Soares Correa de Souza, pesquisador associado ao GCCRC que foi apoiado pela FAPESP e é um dos coautores do estudo.

A expectativa dos pesquisadores é que as descobertas possam contribuir para a criação de produtos que substituam os adubos químicos à base de fósforo, um dos nutrientes mais utilizados na adubação de lavouras no Brasil. Hoje, mais da metade do fertilizante fosfatado utilizado no país é importado, sobretudo do Marrocos, mas também da Rússia, Egito, China e Estados Unidos.

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Além da dependência de importação, os fertilizantes fosfatados têm como desvantagem a possibilidade de poluição de corpos d’água e por emitir gases de efeito estufa na sua extração. Estima-se que para cada quilo de fósforo retirado na natureza, um quilo desses gases vá para a atmosfera. Fora isso, trata-se de um recurso natural não renovável. Portanto, com prazo para acabar.

Os fertilizantes biológicos já são uma realidade no Brasil, com 80% da área plantada de soja fazendo uso desses produtos para a disponibilização de outro nutriente, o nitrogênio. Um estudo publicado anteriormente por pesquisadores do GCCRC estimou que US$ 10 bilhões sejam economizados anualmente pela substituição dos fertilizantes nitrogenados por inoculantes biológicos (leia mais em: https://agencia.fapesp.br/39156/).

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“O estudo chama a atenção ainda para a necessidade de conservação dos ecossistemas brasileiros, que podem fornecer muitas outras soluções baseadas na natureza como essa”, lembra Souza, cofundador da Symbiomics, startup de biotecnologia focada no desenvolvimento de biológicos de nova geração.

Considerados hotspots de biodiversidade, com muitas espécies exclusivas, os Campos Rupestres estão contidos em mosaicos que totalizam aproximadamente 26,5 mil quilômetros quadrados distribuídos em áreas de Cerrado, Caatinga e Mata Atlântica. As principais ameaças a esses ecossistemas são a mineração e a pecuária.

O próximo passo da pesquisa é a realização de estudos para testar os benefícios de alguns dos microrganismos encontrados em uma cultura agrícola. Os experimentos estão sendo realizados na sede do GCCRC em Campinas.

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O artigo Plant microbiomes harbor potential to promote nutrient turnover in impoverished substrates of a Brazilian biodiversity hotspot pode ser lido em: https://doi.org/10.1038/s41396-022-01345-1.

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Saúde

Na Amazônia, amamentação diminuiu risco de malária em crianças menores de 2 anos

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André Julião | Agência FAPESP – Estudo que acompanha crianças nascidas entre 2015 e 2016 na cidade de Cruzeiro do Sul, no Acre, encontrou uma associação entre o tempo de amamentação e o risco de infecção pelo Plasmodium vivax, parasita causador da malária. Entre 435 crianças acompanhadas até o segundo ano de vida, aquelas que foram amamentadas por um ano ou mais tiveram uma chance 79,8% menor de serem infectadas.

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Os resultados, publicados no Pediatric Infectious Disease Journal, foram obtidos no âmbito do “Estudo MINA – materno-infantil no Acre: coorte de nascimentos da Amazônia ocidental brasileira”, realizado com apoio da FAPESP na região conhecida como Vale do Juruá, que responde por 18% dos casos de malária no país.

“Em um trabalho anterior, vimos que a incidência de casos de malária notificados foi baixa ao longo do primeiro ano de vida e aumentou de forma pronunciada no segundo ano. Fizemos sorologia para identificar infecções não notificadas e vimos que a exposição ao Plasmodium vivax foi muito maior do que registrado. No primeiro ano, 77% das infecções não foram diagnosticadas e, nos primeiros dois anos, ao menos metade das infecções não teve diagnóstico e, portanto, não foi tratada com antimaláricos”, conta Anaclara Pincelli, primeira autora do estudo, realizado durante doutorado no Instituto de Ciências Biomédicas da Universidade de São Paulo (ICB-USP) (leia mais em: agencia.fapesp.br/36352/).

O trabalho foi realizado sob orientação de Marcelo Urbano Ferreira, professor do ICB-USP.

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Nos dois primeiros anos de vida, 665 crianças foram acompanhadas pelo estudo, mas só foi possível coletar amostras de sangue de 435. Os pesquisadores fizeram testes sorológicos para três diferentes antígenos do parasita para identificar a exposição das crianças ao Plasmodium vivax, que provoca a malária quando inoculado pela picada de mosquitos.

“Muitos casos são assintomáticos ou com sintomas leves, o que faz com que nem todos busquem auxílio médico e sejam testados. Além disso, os níveis do parasita no sangue podem estar indetectáveis pelo exame de microscopia, usado para diagnosticar a infecção”, explica Marly Augusto Cardoso, professora da Faculdade de Saúde Pública da Universidade de São Paulo (FSP-USP) e coordenadora do Estudo MINA.

O trabalho é o primeiro a relacionar o aleitamento materno como fator de proteção contra o Plasmodium vivax, responsável por 85% dos casos de malária na região.

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Os poucos estudos que se debruçaram sobre a relação entre amamentação e malária foram realizados na África Subsaariana, onde predomina outra espécie do parasito, o Plasmodium falciparum, causador de formas mais graves da doença.

Leite materno protetor

O estudo detectou ainda que malária na gestação foi um dos principais fatores associados com aumento de risco de malária nos primeiros dois anos de vida.

Em se tratando de uma região endêmica da doença, os pesquisadores acreditam que a testagem contínua, pelo menos nas consultas de rotina, seria uma forma de compreender melhor o impacto da exposição à doença nas crianças.

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Além disso, eles ressaltam a importância do aleitamento materno exclusivo até os 6 meses de vida e continuado pelo menos até 2 anos de idade, como recomendado pela Organização Mundial da Saúde (OMS). Em média, nessa população, a amamentação exclusiva ocorreu apenas até os primeiros 16 dias de vida, quando foram introduzidos outros alimentos não recomendados.

“Nossa ideia agora é analisar não apenas os dados de malária até os 5 anos de idade, como também verificar o impacto da doença no desenvolvimento das crianças”, encerra Cardoso.

Pela apresentação do trabalho na 8th International Conference on Plasmodium vivax Research, ocorrida em abril, Anaclara recebeu como prêmio na categoria para estudantes uma ilustração com os resultados do estudo.

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O artigo Prolonged Breastfeeding and the Risk of Plasmodium vivax Infection and Clinical Malaria in Early Childhood: A Birth Cohort Study pode ser lido em: https://journals.lww.com/pidj/Citation/2022/10000/Prolonged_Breastfeeding_and_the_Risk_of_Plasmodium.2.aspx.

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Saúde

Estudo sugere que dieta paterna pode influenciar a propensão da prole à obesidade

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Julia Moióli | Agência FAPESP – Muito se fala sobre a influência da dieta materna na saúde e no metabolismo dos filhos e é comum a mulher mudar seus hábitos alimentares durante os períodos de gestação e lactação. Agora, um estudo publicado na revista Food Research International sugere que a qualidade do que os pais consomem também deve ser observada, pois pode influenciar o eixo intestino-cérebro da prole, sistema que conecta os dois órgãos e está relacionado a problemas metabólicos, entre eles a obesidade.

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O trabalho de pesquisa, financiado pela FAPESP por meio de dois projetos (19/09724-8 e 17/09646-1), analisou e dosou em ratos proteínas e outros fatores relacionados à homeostase energética (manutenção do equilíbrio entre energia fornecida e dissipada), processos inflamatórios e doenças metabólicas nos filhotes machos e constatou alterações que podem programar a suscetibilidade a doenças.

No início do experimento, os cientistas induziram nos roedores a obesidade tanto materna quanto paterna por meio de uma dieta com alto teor de lipídeos e carboidratos (contendo banha e leite condensado). Para os machos, a alimentação hipercalórica foi fornecida durante as dez semanas que antecederam o acasalamento e, para as fêmeas, durante toda a gestação e a lactação.

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Em seguida, a prole foi avaliada em dois momentos. No primeiro, foram realizadas análises de sangue e tecidos logo após a lactação (21 dias de vida). Os testes foram repetidos no início da vida adulta (90 dias de vida). Analisou-se a expressão de genes codificadores de proteínas envolvidas na via de sinalização mediada pelo receptor TLR4 (que atua na ativação da resposta imune inata), do fator ZO1 (relacionado à permeabilidade intestinal), de neuropeptídeos orexígenos (estimulantes do apetite) e do receptor de leptina (envolvido na regulação da homeostase energética).

Também se observou no sangue a concentração de lipopolissacarídeos (LPS), moléculas provenientes da membrana de bactérias gram negativas ricas em endotoxinas e que, quando escapam do intestino, desencadeiam um processo inflamatório; da grelina, hormônio produzido no estômago e no intestino, responsável pela sensação de fome; do neuropeptídeo Y, envolvido em processos fisiológicos nos sistemas nervosos central e periférico.

E foram avaliados ainda os níveis de determinadas bactérias na microbiota intestinal, como Bifidobacterium e Lactobacillus.

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“Nos casos de dieta paterna rica em gorduras e açúcares, encontramos na prole importantes alterações logo após a lactação, como, por exemplo, o aumento na concentração sérica de lipopolissacarídeos, que foi associado positivamente à ativação de vias inflamatórias no hipotálamo [região cerebral envolvida no controle do apetite]”, diz Luciana Pellegrini Pisani, professora do Departamento de Biociências da Universidade Federal de São Paulo (Unifesp), Campus Baixada Santista, e orientadora do estudo.

“Também tivemos uma diminuição de ZO1, que é associada ao aumento da permeabilidade intestinal, levando a uma maior translocação de lipopolissacarídeos [escape de LPS para fora do intestino].”

Além disso, nos dois momentos, foram encontradas alterações em fatores associados à homeostase energética. A pesquisadora cita o aumento do processo inflamatório, de adiposidade, além de ganho de peso associado ao aumento de neuropeptídeo Y e diminuição de grelina e de GLP1, hormônio do trato gastrointestinal que atua na regulação do apetite.

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“O mais interessante, no entanto, foi que na prole com 90 dias houve alteração na adiposidade e parâmetros de controle de fome e saciedade, independentemente da própria dieta”, afirma Pisani. “Ou seja, mesmo com uma alimentação equilibrada, observamos aumento de adiposidade e alteração de parâmetros relacionados à homeostase energética, e isso eleva a probabilidade de desenvolvimento de doenças metabólicas ligadas à obesidade na idade adulta.”

Já a obesidade induzida materna resultou em aumento do neuropeptídeo Y e redução fecal de Bifidobacterium e Lactobacillus na prole adulta.

O efeito combinado da dieta hipercalórica parental mostrou aumento do neuropeptídeo Y ao desmame e menor conteúdo de Bifidobacterium e Lactobacillus na prole adulta. Esses resultados permitiram concluir que a alimentação de ambos os genitores pode modular as bactérias na microbiota intestinal da prole e programar sua suscetibilidade a doenças metabólicas.

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Perspectivas

“Essas descobertas significam que, ao nascer, a prole já está condenada a sofrer problemas metabólicos? Não, apesar de haver uma propensão maior, é possível diminuir esses efeitos deletérios com uma reprogramação por meio de mudança no estilo de vida, ou seja, prática de atividade física, ingestão alimentar adequada, equilibrada e sem restrições severas ou aumentos drásticos”, diz Pisani. “O estudo abre a possibilidade para que, a partir do momento em que haja um planejamento para gestação, aconteça também uma mudança tanto no estilo de vida da futura mãe quanto do futuro pai – o que fará uma grande diferença na vida dos filhos por gerações.”

Ainda de acordo com a pesquisadora, os próximos passos são ampliar os estudos relativos à homeostase energética e à ação intestino-cérebro, analisando outros tecidos e incluindo filhotes fêmeas, nas quais já se observou uma resposta diferente no que se refere a parâmetros metabólicos associados com a resistência à insulina e com o processo inflamatório.

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O artigo The influence of parental high-fat high-sugar diet on the gut-brain axis in male offspring pode ser lido em: www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0963996922007645?via%3Dihub.

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