Revelado: Como as asas dos pássaros se adaptaram ao seu ambiente e comportamento

Melharuco do salgueiro (Poecile montanus) em voo em Kittilä, Finlândia. Poecile montanus: a capacidade de dispersão possui um gradiente latitudinal proeminente; espécies que vivem em regiões temperadas, como este Willow Tit, podem, em média, voar mais longe do que aquelas que vivem nos trópicos. Crédito: Estormiz

Asas de pássaros adaptadas para vôos de longa distância estão ligadas ao seu ambiente e comportamento, de acordo com uma nova pesquisa em um extenso banco de dados de medições de asas, Universidade de Bristol.

A andorinha-do-mar do Ártico voa do Ártico para a Antártica e volta a cada ano, enquanto o trilho da Ilha Inacessível – o menor pássaro que não voa no mundo – nunca sai de sua ilha de oito quilômetros quadrados.

A forma como diferentes organismos variam em quanto eles se movem é um fator essencial para entender e conservar a biodiversidade. No entanto, como rastrear o movimento de animais é difícil e caro, ainda existem grandes lacunas no conhecimento sobre movimentos e dispersão de animais, principalmente em partes mais remotas do mundo. A boa notícia é que as asas dos pássaros oferecem uma pista.

Medidas da forma da asa – particularmente uma métrica chamada ‘índice da asa da mão’, que reflete o alongamento da asa – podem quantificar quão bem a asa é adaptada para o vôo de longa distância e é facilmente medida a partir de amostras de museus.

Guindaste gigante

Gritando gritando em voo no Texas. Guindaste gritando: Aves migratórias como esta grua ameaçada têm mais asas alongadas do que suas contrapartes sedentárias. Crédito: USDA Foto de John Noll

Nova pesquisa publicada hoje (18 de maio de 2020) em Comunicações da natureza analisou esse índice para mais de 10.000 espécies de aves, fornecendo o primeiro estudo abrangente de uma característica ligada à dispersão em toda uma classe de animais.

Uma equipe global de pesquisadores, liderada pela Universidade de Bristol e Colégio Imperial de Londres, mediu as asas de 45.801 pássaros em museus e locais de campo ao redor do mundo.

A partir disso, a equipe criou um mapa da variação global do formato das asas, mostrando que os folhetos mais bem adaptados foram encontrados principalmente em altas latitudes, enquanto os pássaros adaptados a estilos de vida mais sedentários eram geralmente encontrados nos trópicos.

Gaivotas de praia na baía de Morro

Milhares de gaivotas na praia de Morro Strand State, no Condado de San Luis Obispo, Califórnia, na maré baixa com Morro Rock em segundo plano. Gaivotas na praia: as adaptações para o vôo aviário estão correlacionadas com o ambiente e o comportamento das aves. Crédito: Mike Baird

Ao analisar esses valores ao longo da árvore genealógica das aves, juntamente com informações detalhadas sobre o ambiente, ecologia e comportamento de cada espécie, os autores descobriram que esse gradiente geográfico é impulsionado principalmente por três variáveis ​​principais: variabilidade da temperatura, defesa do território e migração.

A autora principal do estudo, Dra. Catherine Sheard, da Escola de Ciências da Terra da Universidade de Bristol, disse: “Esse padrão geográfico é realmente impressionante. Dado o papel que sabemos que a dispersão desempenha nos processos evolutivos, da especiação às interações entre espécies, suspeitamos que essa relação entre comportamento, ambiente e dispersão possa estar moldando outros aspectos da biodiversidade. ”

Exemplos de padrões fundamentais potencialmente explicados pela variação na dispersão incluem as menores faixas geográficas observadas nas espécies tropicais.

O Dr. Joseph Tobias, autor sênior do estudo, baseado no Imperial College de Londres, acrescentou: “Esperamos que nossas medidas de formato das asas de mais de 10.000 espécies de aves tenham inúmeras aplicações práticas, particularmente em ecologia e biologia da conservação, onde tantos processos importantes são regulados por dispersão. “

Referência: “Condutores ecológicos de gradientes globais na dispersão aviária inferidos da morfologia das asas” por Catherine Sheard, Montague HC Neate-Clegg, Nico Alioravainen, Samuel EI Jones, Claire Vincent, Hannah EA MacGregor, Tom P. Bregman, Santiago Claramunt e Joseph A Tobias, 18 de maio de 2020, Comunicações da natureza.
DOI: 10.1038 / s41467-020-16313-6

Fonte: scitechdaily.com

Os bebês da coruja de celeiro podem ser companheiros úteis do portal

O famoso Robin Hood roubou dos ricos e deu aos pobres. Corujas jovens, recém-nascidas, fazem algo semelhante.

Em média, as corujas criam seis filhotes ao mesmo tempo – e às vezes até nove. Mas nem todos eclodem ao mesmo tempo, o que significa que os filhotes mais velhos geralmente são maiores e mais saudáveis ​​do que seus irmãos e irmãs mais novos.

Enquanto as pequenas corujas permanecerem no ninho, elas dependem completamente dos pais para comer. O problema é que os pequenos roedores que comem não podem ser separados. Então, quando mamãe ou papai retornam ao ninho para alimentar seus filhotes, apenas um filhote pode comer por vez.

Em muitas espécies de aves, as mais velhas simplesmente superariam as mais jovens, mas as corujas são diferentes. Acontece que os pássaros mais velhos e saudáveis ​​às vezes doam suas refeições a seus irmãos mais famintos.

Adultos de outras espécies de animais compartilham seus alimentos.

“É observado principalmente quando os machos querem se reproduzir com as fêmeas, então há [are] muitos [exchanges] de comida. Ou em primatas, há [are] muitos [exchanges] de comida e aparência, mas apenas em adultos. “

A bióloga evolucionista Pauline Ducouret da Universidade de Lausanne, na Suíça.

“E em filhotes, isso é raramente observado. Portanto, é impressionante que nessa espécie haja muitos comportamentos cooperativos. ”

Ela e sua equipe queriam saber como esse comportamento único evoluiu. Isso poderia ser explicado pelos benefícios diretos obtidos com a cooperação, como a troca de alimentos para o preparo. Ou poderia ser explicado pelos benefícios indiretos obtidos ao ajudar outras pessoas que compartilham sua herança genética – também conhecida como seleção de parentesco.

Eles descobriram que a resposta era ambas. Os pássaros mais novos cuidam dos mais velhos do que os mais velhos. E, em troca, os pássaros mais velhos alimentavam seus irmãos mais novos. Além disso, os filhotes mais velhos preferiam oferecer comida a seus irmãos mais famintos, mesmo na ausência de cuidados.

Mas o compartilhamento de alimentos só aconteceu quando os pesquisadores forneceram artificialmente às corujinhas comida extra. Portanto, não é que as corujas tenham arriscado sua própria sobrevivência para ajudar seus irmãos. Mas quando havia mais do que o suficiente para circular, eles compartilharam em vez de acumular. Os resultados estão no diário a Naturalista americano.[PaulineDucouretetal[PaulineDucouretetalOs filhotes de coruja-das-torres mais velhos redistribuem de forma flexível a comida dos pais de acordo com a necessidade dos irmãos ou em troca da allopreening]

Ducouret diz que os biólogos evolutivos geralmente caracterizam os relacionamentos entre irmãos como competitivos ou até antagônicos. Mas exemplos notavelmente complexos de cooperação ainda podem ser encontrados entre irmãos e irmãs animais. Parece que até as corujas recém-nascidas sabem que compartilhar é cuidar.

– Jason G. Goldman

[[O texto acima é uma transcrição deste podcast.]

Fonte: www.scientificamerican.com

Adolescente nascida sem metade do cérebro tem habilidades de leitura acima da média

De Jessica Hamzelou

Criança com condição rara de hemi-hidranencefalia

São Paulo, São Paulo.

Uma ADOLESCENTE que nasceu sem todo o hemisfério esquerdo do cérebro possui habilidades de leitura acima da média – apesar de perder a parte do cérebro que normalmente é especializada em linguagem – New Scientist pode revelar exclusivamente.

O jovem de 18 anos também tem um QI médio-alto e planeja ir para a universidade. As varreduras do cérebro revelam que ela tem mais do tipo de tecido cerebral envolvido na leitura do que o típico. Testes de atividade cerebral indicam que o lado direito do cérebro assumiu algumas das funções da esquerda, sugerindo…

Fonte: www.newscientist.com

Mutações raras ‘matadoras’ presentes no nascimento podem levar anos de vida

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Mutações presentes no nosso DNA desde o nascimento podem nos levar a morrer em uma idade mais jovem.

Christoph Burgstedt / iStock.com

Por Amanda Heidt

Os cientistas descobriram um punhado de mutações ultra-raras presentes em nossas células desde o nascimento que provavelmente tiram anos da vida de uma pessoa. Cada uma dessas variantes de DNA, provavelmente herdada de nossos pais, pode reduzir a expectativa de vida em até 6 meses, estimam os pesquisadores. E combinações diferentes podem determinar quanto tempo as pessoas vivem antes de desenvolver doenças relacionadas à idade, como câncer, diabetes e demência.

Os genes de uma pessoa não estabelecem uma expectativa de vida natural específica – dieta e muitos outros fatores também desempenham um papel importante -, mas estudos mostraram que variantes de DNA podem influenciar o processo de envelhecimento. Os biólogos atribuem menos de um terço dessa influência aos genes que herdamos. A fonte de outras variações de DNA que influenciam a idade é ambiental: danos causados ​​pelo sol, exposição a produtos químicos e outros insultos que criam milhares de mutações aleatórias. A coleção de cada célula dessas mutações ambientais é diferente e a maioria não afeta muito a vida de uma pessoa.

A busca por essas raras mutações, encontradas em menos de uma em cada 10.000 pessoas, exigiu um esforço de grupo. O geneticista da Universidade de Harvard Vadim Gladyshev, co-autor sênior do novo estudo, fez parceria com colegas acadêmicos e uma empresa de biotecnologia chamada Gero LLC para vasculhar o UK Biobank, um banco de dados público que contém os genótipos de cerca de 500.000 voluntários.

Usando mais de 40.000 desses genótipos, a equipe procurou correlações entre pequenas mudanças no DNA e nas condições de saúde, um chamado estudo de associação genômica. Especificamente, as variantes que eles estavam alvejando eliminam completamente os genes, privando todas as células do corpo de certas proteínas.

Em média, cada pessoa nasce com seis variantes ultra-raras que podem diminuir a vida útil e a “saúde”, a quantidade de tempo que as pessoas vivem antes de desenvolver doenças graves, informou a equipe este mês em eLife. Quanto mais mutações, maior a probabilidade de uma pessoa desenvolver uma doença relacionada à idade em uma idade mais jovem ou morrer. “A combinação exata é importante”, diz Gladyshev, mas, em geral, cada mutação diminui a vida útil em 6 meses e a saúde em 2 meses.

Os resultados se baseiam no que já se sabe sobre o envelhecimento: os “genes da família” são importantes. Mas, em vez de estudar as mutações comuns encontradas em pessoas de vida longa, os pesquisadores agora podem ter como alvo variantes mais raras presentes em todos. Gladyshev espera que essas informações possam ser usadas em ensaios clínicos para categorizar os participantes por suas mutações, além de coisas como sexo e idade real.

Ele admite que os resultados são potencialmente controversos, pois minimizam a contribuição percebida para o envelhecimento de mutações “somáticas” ambientais adquiridas ao longo da vida. Mutações somáticas “vivem em um universo maior de mudanças relacionadas à idade” influenciadas pelo estilo de vida, diz ele, acrescentando que mudanças na expressão de hormônios e genes também vêm com a idade. “Eles [all] contribuem para o processo de envelhecimento, mas por si só não o causam. ”

Jan Vijg, geneticista da Faculdade de Medicina Albert Einstein, que estuda o papel das mutações somáticas no envelhecimento, concorda, embora ele acrescente que as mutações somáticas ainda podem causar doenças como o câncer de pele que diminuem a vida útil.

Alexis Battle, engenheiro biomédico da Faculdade de Medicina da Universidade Johns Hopkins, no entanto, aponta para uma advertência importante: a nova pesquisa analisou apenas o “exoma”, o 1% do genoma que constrói ativamente as proteínas que direcionam nossas células. O resto é amplamente uma caixa preta, embora evidências crescentes mostrem que isso pode afetar a expressão gênica. Tanto Battle quanto Vijg concordam que esse DNA pode ser ainda mais importante no envelhecimento do que as regiões visadas por Gladyshev e seus colegas.

No futuro, Gladyshev gostaria de repetir sua análise do DNA de centenários: aqueles que vivem com mais de 100 anos. “A maioria das pesquisas anteriores se concentrou no que essas pessoas têm e que as tornam duradouras”, diz ele. “Mas [we want to look at] pelo contrário, é o que eles não têm. “

Fonte: www.sciencemag.org

Magnésio e os Benefícios do mineral

O magnésio é um mineral importante, desempenhando um papel em mais de 300 reações enzimáticas no corpo humano. Suas diversas funções incluem ajudar na função muscular e nervosa, regular a pressão arterial e apoiar o sistema imunológico. Um corpo adulto contém cerca de 25 gramas (g) de magnésio, 50-60% dos quais o sistema esquelético armazena. O resto está presente nos músculos, tecidos moles e fluidos corporais.

Muitas pessoas não ingerem magnésio suficiente em sua dieta, embora os sintomas de deficiência sejam incomuns em pessoas saudáveis. Os médicos relacionam a deficiência de magnésio com uma série de complicações de saúde, portanto as pessoas devem ter como objetivo atingir os níveis de magnésio recomendados diariamente. Amêndoas, espinafres e castanhas de caju são alguns dos alimentos com maior teor de magnésio. Se uma pessoa não consegue obter magnésio suficiente através de sua dieta, seu médico pode recomendar a ingestão de suplementos. O magnésio é um macronutriente essencial que desempenha um papel fundamental em muitos processos corporais, incluindo a saúde muscular, nervosa, óssea e do humor. Pesquisas relacionaram deficiências de magnésio com uma série de complicações de saúde. Se uma pessoa não consegue obter suas necessidades diárias da dieta, um médico pode recomendar a ingestão de suplementos de magnésio.

Foto: Reprodução

Um corpo adulto contém aproximadamente 25 g de magnésio, com 50% a 60% presente nos ossos e a maior parte do restante nos tecidos moles. Menos de 1% do magnésio total está no soro sanguíneo, e estes níveis são mantidos sob rígido controle. As concentrações normais de magnésio no soro variam entre 0,75 e 0,95 milimoles (mmol)/L. Hipomagnesemia é definida como um nível sérico de magnésio inferior a 0,75 milimoles (mmol/L). A homeostase de magnésio é amplamente controlada pelo rim, que normalmente excreta cerca de 120 mg de magnésio na urina a cada dia. A excreção urinária é reduzida quando o nível de magnésio está baixo.

A avaliação do estado de magnésio é difícil porque a maioria do magnésio está dentro das células ou no osso. O método mais comumente usado e disponível para avaliar o estado do magnésio é a medição da concentração sérica de magnésio, mesmo que os níveis séricos tenham pouca correlação com os níveis ou concentrações de magnésio no corpo total ou em tecidos específicos. Outros métodos para avaliar o estado do magnésio incluem a medição das concentrações de magnésio em eritrócitos, saliva e urina; a medição das concentrações de magnésio ionizado no sangue, plasma ou soro; e a realização de um teste de carregamento de magnésio (ou “tolerância”). Nenhum método único é considerado satisfatório. Alguns especialistas, mas não outros, consideram o teste de tolerância (no qual o magnésio urinário é medido após a infusão parenteral de uma dose de magnésio) como o melhor método para avaliar o estado do magnésio em adultos. Para avaliar de forma abrangente o estado do magnésio, tanto testes laboratoriais quanto uma avaliação clínica podem ser necessários.

Quais são os benefícios do magnésio para a saúde?

O magnésio é um dos sete macrominerais essenciais. Estes macrominerais são minerais que as pessoas precisam consumir em quantidades relativamente grandes – pelo menos 100 miligramas (mg) por dia. Microminerais, como ferro e zinco, são igualmente importantes, embora as pessoas precisem deles em quantidades menores.

O magnésio é vital para muitas funções corporais. A ingestão deste mineral pode ajudar a prevenir ou tratar doenças crônicas, incluindo a doença de Alzheimer, diabetes tipo 2, doenças cardiovasculares e enxaquecas.

Foto: Reprodução

Saúde óssea

Enquanto a maioria das pesquisas tem focado no papel do cálcio na saúde óssea, o magnésio também é essencial para a formação óssea saudável.

Pesquisas a partir de 2013 relacionaram a ingestão adequada de magnésio com maior densidade óssea, melhor formação de cristais ósseos e menor risco de osteoporose em mulheres após a menopausa.

O magnésio pode melhorar a saúde óssea tanto direta quanto indiretamente, pois ajuda a regular os níveis de cálcio e vitamina D, que são outros dois nutrientes vitais para a saúde óssea.

Diabetes

Pesquisas têm vinculado dietas com alto teor de magnésio com menor risco de diabetes tipo 2. Isto pode ser porque o magnésio tem um papel importante no controle da glicose e do metabolismo da insulina.

Uma revisão de 2015 no World Journal of Diabetes relata que a maioria, mas não todas, as pessoas com diabetes têm baixo teor de magnésio e que o magnésio pode desempenhar um papel no controle do diabetes. A deficiência de magnésio pode piorar a resistência à insulina, que é uma condição que muitas vezes se desenvolve antes do diabetes tipo 2. Por outro lado, a resistência insulínica pode causar baixos níveis de magnésio.

Em muitos estudos, os pesquisadores relacionaram dietas com altos níveis de magnésio com diabetes. Além disso, uma revisão sistemática a partir de 2017 sugere que tomar suplementos de magnésio também pode melhorar a sensibilidade insulínica em pessoas com baixos níveis de magnésio. No entanto, os pesquisadores precisam reunir mais evidências antes que os médicos possam rotineiramente usar o magnésio para o controle glicêmico em pessoas com diabetes.

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Saúde cardiovascular

O corpo precisa de magnésio para manter a saúde dos músculos, incluindo o coração. Pesquisas constataram que o magnésio tem um papel importante na saúde do coração. Uma revisão de 2018 relata que a deficiência de magnésio pode aumentar o risco de problemas cardiovasculares de uma pessoa. Isto se deve em parte ao seu papel em nível celular. Os autores observam que a deficiência de magnésio é comum em pessoas com insuficiência cardíaca congestiva e pode piorar seus resultados clínicos.

As pessoas que recebem magnésio logo após um infarto do miocárdio têm um risco menor de mortalidade. Os médicos às vezes usam o magnésio durante o tratamento da insuficiência cardíaca congestiva (ICC) para reduzir o risco de arritmia, ou ritmo cardíaco anormal. De acordo com uma meta-análise de 2019, o aumento da ingestão de magnésio pode diminuir o risco de um acidente vascular cerebral. Eles relatam que para cada 100 mg por dia de aumento de magnésio, o risco de acidente vascular cerebral reduziu em 2%.

Algumas pesquisas também sugerem que o magnésio desempenha um papel na hipertensão. Entretanto, de acordo com o Office of Dietary Supplements (ODS), baseado em pesquisas atuais, tomar suplementos de magnésio reduz a pressão arterial “apenas em uma pequena medida”. A ODS exige uma investigação “grande e bem projetada” para entender o papel do magnésio na saúde do coração e na prevenção de doenças cardiovasculares.

Enxaquecas

A terapia com magnésio pode ajudar a prevenir ou aliviar as dores de cabeça. Isto porque uma deficiência de magnésio pode afetar os neurotransmissores e restringir a constrição dos vasos sanguíneos, que são fatores que os médicos associam à enxaqueca. Pessoas que sofrem de enxaquecas podem ter níveis mais baixos de magnésio no sangue e nos tecidos do corpo em comparação com outras pessoas. Os níveis de magnésio no cérebro de uma pessoa podem estar baixos durante uma enxaqueca.

Uma revisão sistemática a partir de 2017 afirma que a terapia com magnésio pode ser útil para prevenir a enxaqueca. Os autores sugerem que a ingestão de 600 mg de citrato de magnésio parece ser uma estratégia de prevenção segura e eficaz. A American Migraine Foundation relata que as pessoas usam frequentemente doses de 400-500 mg por dia para a prevenção da enxaqueca. As quantidades que podem ter um efeito são provavelmente altas, e as pessoas só devem usar esta terapia sob a orientação do seu médico.

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Síndrome pré-menstrual

O magnésio também pode desempenhar um papel na síndrome pré-menstrual (TPM). Estudos em pequena escala, incluindo um artigo de 2012, sugerem que tomar suplementos de magnésio junto com vitamina B-6 pode melhorar os sintomas da síndrome pré-menstrual. No entanto, uma revisão mais recente de 2019 relata que a pesquisa é mista, e mais estudos são necessários.

O Colégio Americano de Obstetras e Ginecologistas sugere que tomar suplementos de magnésio pode ajudar a reduzir o inchaço, os sintomas do humor e a sensibilidade mamária na TPM.

Ansiedade

Os níveis de magnésio podem desempenhar um papel nos distúrbios de humor, incluindo depressão e ansiedade. De acordo com uma revisão sistemática a partir de 2017, níveis baixos de magnésio podem ter ligações com níveis mais altos de ansiedade. Isto se deve em parte à atividade no eixo hipotálamo-hipófise-adrenal (HPA), que é um conjunto de três glândulas que controlam a reação de uma pessoa ao estresse.

Entretanto, a revisão aponta que a qualidade das evidências é pobre, e que os pesquisadores precisam fazer estudos de alta qualidade para descobrir como os suplementos de magnésio podem funcionar bem para reduzir a ansiedade.

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Consumo diário recomendado

A tabela a seguir mostra a dose diária recomendada (RDA) para ingestão de magnésio por idade e sexo, de acordo com a ODS.

IdadeHomemMulher
1–3 anos80 mg80 mg
4–8 anos130 mg130 mg
9–13 anos240 mg240 mg
14–18 anos410 mg360 mg
19–30 anos400 mg310 mg
31–50 anos420 mg320 mg
51+ anos420 mg320 mg

As pessoas devem aumentar sua ingestão de magnésio em cerca de 40 mg por dia durante a gravidez. Os especialistas baseiam a ingestão adequada para bebês menores de 1 ano nas quantidades encontradas no leite materno.

Deficiência de magnésio

Embora muitas pessoas não atendam a sua dose recomendada de magnésio, os sintomas de deficiência são raros em pessoas saudáveis. A deficiência de magnésio é conhecida como hipomagnesemia.

A inadequação ou deficiência de magnésio pode resultar do consumo excessivo de álcool, um efeito colateral de certos medicamentos, e algumas condições de saúde, incluindo distúrbios gastrointestinais e diabetes. A carência é mais comum em adultos idosos.

Sintomas de deficiência de magnésio incluem perda do apetite, náuseas ou vômitos, fadiga ou fraqueza.

Sintomas de deficiência de magnésio mais avançados incluem cãibras musculares, dormência, formigamento, apreensões, mudanças de personalidade, mudanças no ritmo cardíaco ou espasmos. Pesquisas relacionaram a deficiência de magnésio com uma série de condições de saúde, incluindo a doença de Alzheimer, diabetes tipo 2, doença cardiovascular e enxaqueca.

Foto: Reprodução

Riscos de excesso de magnésio

Uma overdose de magnésio através de fontes dietéticas é improvável porque o organismo eliminará qualquer excesso de magnésio dos alimentos através da urina. Entretanto, uma alta ingestão de magnésio dos suplementos pode levar a problemas gastrointestinais, tais como diarreia, náuseas ou cólicas.

Doses muito grandes podem causar problemas renais, pressão arterial baixa, retenção de urina, náuseas e vômitos, depressão, letargia, perda do controle do sistema nervoso central (SNC), parada cardíaca, e possivelmente morte. Pessoas com distúrbio renal não devem tomar suplementos de magnésio, a menos que o médico aconselhe que o façam.

Interações medicamentosas

A suplementação de magnésio também pode dar origem a algumas interações medicamentosas. Medicamentos que podem interagir com suplementos de magnésio ou afetar os níveis de magnésio incluem:

  • bisfosfonatos orais que tratam a osteoporose, como alendronato (Fosamax)
  • antibióticos tetraciclina, incluindo doxiciclina (Vibramicina) e demeclociclina (Declomicina)
  • antibióticos de quinolonas, incluindo levofloxacina (Levaquina) e ciprofloxacina (Cipro)
  • diuréticos, como a furosemida (Lasix)
  • inibidores de bomba de prótons de prescrição, incluindo esomeprazol de magnésio (Nexium)
Foto: Reprodução

Devo tomar suplementos?

Suplementos de magnésio estão disponíveis para compra online, mas é melhor obter qualquer vitamina ou mineral através dos alimentos, pois os nutrientes funcionam melhor quando as pessoas os combinam com outros nutrientes.

Muitas vitaminas, minerais e fitonutrientes funcionam de forma sinérgica. Este termo significa que tomá-los juntos traz mais benefícios à saúde do que tomá-los separadamente. É melhor focar em uma dieta saudável e equilibrada para atender às necessidades diárias de magnésio e usar suplementos como backup, mas sob supervisão médica.

Gafanhotos ciborgues foram projetados para farejar explosivos

De Donna Lu

À caça de explosivos

Baranidharan Raman / Universidade de Washington em St. Louis

Mova-se, cães farejadores: agora existem gafanhotos com detecção de explosivos. Barani Raman e seus colegas da Universidade de Washington, no Missouri, aproveitaram os sentidos olfativos do gafanhoto americano, Schistocerca americana, para criar farejadores de bombas biológicas.

Nos insetos, os neurônios receptores olfativos em suas antenas detectam odores químicos no ar. Por sua vez, esses neurônios enviam sinais elétricos para uma parte do cérebro do inseto conhecida como lobo antenal. Cada antena de gafanhoto possui aproximadamente 50.000 desses neurônios.

Para testar a capacidade de cheirar bombas, a equipe soprou vapores de diferentes materiais explosivos nas antenas de gafanhotos, incluindo vapores de trinitrotolueno (TNT) e seu precursor 2,4-dinitrotolueno (DNT). Como controle, eles usaram não explosivos, como ar quente e benzaldeído, o principal componente do óleo de amêndoas amargas.

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Ao implantar eletrodos nos lobos das antenas dos gafanhotos, os pesquisadores descobriram que diferentes grupos de neurônios foram ativados após a exposição aos explosivos. Eles analisaram os sinais elétricos e foram capazes de diferenciar os vapores explosivos dos não-explosivos e também um do outro.

A equipe equipou os gafanhotos com pequenas mochilas leves e sensoriais capazes de gravar e transmitir sem fio a atividade elétrica de seus lóbulos das antenas quase instantaneamente para um computador.

Os gafanhotos continuaram detectando com sucesso explosivos até sete horas depois que os pesquisadores implantaram os eletrodos, antes de se cansarem e finalmente morrerem.

O processo imobilizou os gafanhotos, de modo que os pesquisadores os colocaram em uma plataforma com controle remoto para testar sua capacidade de detectar explosivos em diferentes locais. Os gafanhotos foram capazes de detectar onde estava a maior concentração de explosivos quando a equipe mudou a plataforma para locais diferentes.

A equipe também testou o efeito de combinar informações sensoriais de vários gafanhotos, já que no mundo real os produtos químicos podem ser dispersos por fatores ambientais, incluindo o vento.

A atividade neural de sete gafanhotos produziu uma precisão média de detecção de 80%, em comparação com 60% de um único gafanhoto.

O projeto foi financiado pelo Escritório de Pesquisa Naval dos EUA e os pesquisadores acreditam que os gafanhotos poderiam ser usados ​​para fins de segurança interna.

Uma limitação do estudo foi que ele não testou a capacidade de detecção de explosivos dos gafanhotos quando vários odores estavam presentes ao mesmo tempo.

Referência: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2020.02.10.940866v1

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Fonte: www.newscientist.com

Acontece que um monte de sapos e salamandras são fluorescentes

De Leah Crane

Muitos anfíbios, incluindo o sapo com chifres de Cranwell (Ceratophrys cranwelli), brilham sob luz azul

J Lamb, M Davis / Universidade Estadual de St Cloud, Minnesota

Muitas espécies de salamandra e sapo são naturalmente fluorescentes, brilhando em verde sob certos comprimentos de onda da luz, e ainda não entendemos o porquê.

A biofluorescência ocorre quando a luz atinge um organismo vivo e é absorvida e reemitida em um comprimento de onda diferente, como quando seus dentes brancos brilham em azul sob a luz UV. Sabemos que muitas criaturas marinhas são fluorescentes, mas houve relativamente pouco estudo sobre anfíbios.

Jennifer Lamb e Matthew Davis, da Universidade Estadual de St. Cloud, em Minnesota, examinaram indivíduos de 32 espécies diferentes de anfíbios, principalmente sapos e salamandras, para descobrir se eles fluoresciam sob luz azul. Todas as espécies o fizeram: a maioria ficou verde quando exposta a luzes azuis brilhantes, embora algumas fossem um pouco mais amarelas.

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A maior parte da fluorescência parecia vir de pigmentos na pele dos animais, mas alguns também vieram de excreções de muco ou até ossos. “É muito legal observar anfíbios em desenvolvimento, como girinos e salamandras de bebês, e você pode vê-lo nos membros em crescimento”, diz Lamb.

Ainda não está claro exatamente qual o objetivo da fluorescência, diz Lamb. Isso poderia ajudar a prevenir predadores, semelhantes às marcas coloridas de alguns animais, ou talvez ajudar os anfíbios individuais a se identificarem.

“Em algumas espécies, vemos diferenças nos padrões de cores entre machos e fêmeas, portanto isso pode estar relacionado à reprodução”, diz Lamb. “No volume alto de um coro de sapos, com centenas chamando ao mesmo tempo, talvez as fêmeas pudessem usar a luz para encontrar um macho específico quando os sinais de áudio não são úteis.” Ela e Davis estão agora trabalhando para descobrir o mecanismo exato por trás da fluorescência e seu uso para os anfíbios.

Essa fluorescência recém-encontrada também pode ajudar os cientistas a ver anfíbios na natureza. “Existem muitos sapos pequenos e coisas que podem ser realmente difíceis de detectar, mas poderíamos usar a fluorescência para detectá-los e isso poderia nos ajudar a conservar essas espécies difíceis de encontrar”, diz Lamb.

Referência da revista: Relatórios Científicos, DOI: 10.1038 / s41598-020-59528-9

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Conheça o ‘psicobiomo’: as bactérias intestinais que podem alterar a maneira como você pensa, sente e age

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Bactérias recém-isoladas cultivadas em placas de ágar ou seus produtos podem atuar como “psicobióticos”.

Ken Richardson

Por Elizabeth Pennisi

CAMBRIDGE, MASSACHUSETTS –Katya Gavrish está procurando novas drogas cerebrais em um local aparentemente improvável: amostras de fezes humanas. Uma microbiologista sincera e focada que treinou na Rússia e adora música clássica, ela está de pé em frente a uma grande câmara anaeróbica em um laboratório da Holobiome, uma pequena empresa iniciante aqui. Ela enfia a mão na câmara de vidro através das mangas tipo Michelin Man para começar a diluir a amostra por dentro. Esse é o primeiro passo para isolar e cultivar bactérias que Gavrish e seus colegas do Holobiome esperam que produzam novos tratamentos para a depressão e outros distúrbios do cérebro e do sistema nervoso.

A empresa de oito pessoas planeja capitalizar evidências crescentes de estudos epidemiológicos e animais que vinculam bactérias intestinais a condições tão diversas como autismo, ansiedade e doença de Alzheimer. Desde a sua fundação, há apenas cinco anos, o Holobiome criou uma das maiores coleções de micróbios do intestino humano do mundo. O CEO da empresa, Phil Strandwitz, ainda não pode dizer exatamente de que forma os novos tratamentos terão. Mas as doenças direcionadas incluem depressão e insônia, constipação e dor visceral como a típica da síndrome do intestino irritável – condições que podem ter componentes neurológicos e intestinais. Strandwitz, um meio-oeste gentil com um Ph.D. em microbiologia, não é propenso a declarações visionárias, mas também não tem ambição: ele prevê que o primeiro teste em humanos começará dentro de um ano.

O fascínio é simples: o desenvolvimento de medicamentos para distúrbios neuropsiquiátricos está atrasado há décadas, e muitos medicamentos existentes não funcionam para todos os pacientes e causam efeitos colaterais indesejados. Um número crescente de pesquisadores vê uma alternativa promissora em tratamentos baseados em micróbios, ou “psicobióticos”, termo cunhado pelo neuroparmacologista John Cryan e pelo psiquiatra Ted Dinan, ambos da University College Cork. “Este é um campo muito jovem e realmente emocionante, com uma enorme quantidade de potencial”, diz Natalia Palacios, epidemiologista da Universidade de Massachusetts, Lowell, que está procurando conexões entre micróbios intestinais e a doença de Parkinson.

Alguns pesquisadores preferem uma abordagem menos apressada, focada no entendimento da biologia subjacente. Mas a Holobiome e algumas outras empresas estão ansiosas por lucrar com o crescente mercado de bilhões de dólares que já surgiu para outras terapias microbianas, que visam tratar condições que incluem distúrbios intestinais, alergias e obesidade. Essas empresas estão avançando, apesar de muitas perguntas não resolvidas sobre como as terapias psicobióticas podem realmente funcionar e os perigos potenciais de avançar muito rápido. “Existe uma mentalidade de corrida do ouro”, diz Rob Knight, microbiologista da Universidade da Califórnia (UC), em San Diego.

Nos últimos 20 anos, o reconhecimento de que os micróbios que vivem dentro de nós superam as células do próprio corpo transformou a visão de nós mesmos de dentro para fora. O microbioma intestinal, como é conhecido, pesa cerca de 2 kg – mais do que o cérebro humano de 1,4 kg – e pode ter a mesma influência sobre o corpo. Milhares de espécies de micróbios (não apenas bactérias, mas também vírus, fungos e arquéias) residem no intestino. E com até 20 milhões de genes entre eles, esses micróbios têm um impacto genômico que nossos míseros 20.000 genes não conseguem igualar. As bactérias intestinais podem produzir e usar nutrientes e outras moléculas de maneiras que o corpo humano não pode – uma fonte tentadora de novas terapias.

O cérebro é a mais nova fronteira, mas é uma que tem uma conexão antiga com o intestino. Os gregos antigos, por exemplo, acreditavam que os distúrbios mentais surgiam quando o aparelho digestivo produzia muita bile negra. E muito antes da descoberta dos micróbios, alguns filósofos e médicos argumentaram que o cérebro e o intestino eram parceiros na formação do comportamento humano. “O que provavelmente acontece é que nosso cérebro e nosso intestino estão em constante comunicação”, diz Cryan, que na última década ajudou a impulsionar esforços para decodificar essas comunicações.

É preciso coragem

Os residentes bacterianos do intestino podem influenciar os neurônios e o cérebro através de várias rotas.

Substâncias secretadas por micróbios no intestino podem infiltrar veias de sangue para uma carona direta para o cérebro.Prompt de micróbios neuropode células no revestimento intestinal para estimular o nervo vago, que se conecta diretamente para o cérebro.Mais indiretamente, micróbios ativar enteroendócrino células no revestimento intestinal, que enviam hormônios por todo o corpo.Ainda mais indiretamente,micróbios intestinais influenciam células imunes e inflamação, qual pode afetar o cérebro.{família de fontes: ‘Roboto Condensed’, ‘Helvetica Neue’, Helvetica, Arial, sans-serif; peso da fonte: bold;}{família de fontes: ‘Roboto condensado’, ‘Helvetica Neue’, Helvetica, Arial, sans-serif; peso da fonte: negrito; estilo da fonte: itálico;}NEGRITOREGULARITÁLICONEGRITO ITÁLICO{família de fontes: ‘Roboto Condensed’, ‘Helvetica Neue’, Helvetica, Arial, sans-serif;}{família de fontes: ‘Roboto Condensed’, ‘Helvetica Neue’, Helvetica, Arial, sans-serif; estilo da fonte: itálico;}SUBSTITUIR {font-family: ‘RobotoCondensed-Bold’;} etc COM:

V. ALTOUNIANO /CIÊNCIA

Pesquisadores epidemiológicos descobriram conexões intrigantes entre distúrbios intestinais e cerebrais. Por exemplo, muitas pessoas com síndrome do intestino irritável também estão deprimidas, as pessoas no espectro do autismo tendem a ter problemas digestivos, e as pessoas com Parkinson são propensas à constipação.

Os pesquisadores também notaram um aumento da depressão em pessoas que tomam antibióticos – mas não medicamentos antivirais ou antifúngicos que deixam as bactérias intestinais intactas. No ano passado, Jeroen Raes, microbiologista da Universidade Católica de Leuven, e colegas analisaram os registros de saúde de dois grupos – um belga e um holandês – de mais de 1000 pessoas que participaram de pesquisas sobre seus tipos de bactérias intestinais. Pessoas com depressão tiveram déficits das mesmas duas espécies bacterianas, relataram os autores em abril de 2019 em Nature Microbiology.

Os pesquisadores vêem maneiras pelas quais os micróbios intestinais podem influenciar o cérebro. Alguns podem secretar moléculas mensageiras que viajam através do sangue para o cérebro. Outras bactérias podem estimular o nervo vago, que vai da base do cérebro até os órgãos do abdômen. Moléculas bacterianas podem transmitir sinais para o vago através de células “neuropodes” descobertas recentemente que ficam no revestimento do intestino, sentindo seu ambiente bioquímico, incluindo compostos microbianos. Cada célula possui um “pé” longo que se estende para fora para formar uma conexão sinapselóide com células nervosas próximas, incluindo as do vago.

Links indiretos também podem existir. Cada vez mais, os pesquisadores vêem a inflamação como um fator-chave em distúrbios como depressão e autismo. As bactérias intestinais são essenciais para o desenvolvimento e manutenção adequados do sistema imunológico, e estudos mostram que ter a mistura errada de micróbios pode inviabilizar esse processo e promover a inflamação. E produtos microbianos podem influenciar o que são conhecidas como células enteroendócrinas, que residem no revestimento do intestino e liberam hormônios e outros peptídeos. Algumas dessas células ajudam a regular a digestão e controlar a produção de insulina, mas também liberam o neurotransmissor serotonina, que escapa do intestino e viaja por todo o corpo.

Encontrar o psicobiótico perfeito requer cultura, identificação e teste de novos micróbios intestinais, trabalho que mantém a equipe do Holobiome ocupada.

Ken Richardson

Embora os mecanismos permaneçam ilusórios, estudos em animais feitos por Cryan e outros reforçaram a idéia de que os micróbios intestinais podem influenciar o cérebro. Ratos e camundongos que recebem transplantes fecais de pessoas com Parkinson, esquizofrenia, autismo ou depressão geralmente desenvolvem os equivalentes de roedores desses problemas. Por outro lado, dar a esses animais transplantes fecais de pessoas saudáveis ​​às vezes alivia seus sintomas. A presença ou ausência de certos micróbios em ratos jovens afeta a forma como os ratos respondem ao estresse quando adultos, e outros estudos com ratos apontaram para um papel dos micróbios no desenvolvimento do sistema nervoso.

No laboratório, Cryan, Dinan e seu colega Gerard Clarke pensam que o aminoácido triptofano, que algumas bactérias intestinais produzem, poderia ser um nexo de causalidade. Micróbios ou células do próprio corpo podem converter triptofano em serotonina, um neurotransmissor implicado na depressão e em outros distúrbios psiquiátricos. As células também transformam o triptofano em uma substância chamada quinurenina, que reage ainda mais para formar produtos que podem ser tóxicos para os neurônios. Mudanças no microbioma podem prejudicar a produção dessas várias substâncias de uma maneira que prejudica a saúde mental, diz Cryan. Pesquisas mostraram, por exemplo, que pessoas com depressão convertem o triptofano em quinurenina mais rapidamente do que em serotonina.

O grupo de Cryan reuniu dezenas de artigos e análises que ajudaram a solidificar o caso de efeitos microbianos em vários distúrbios psicológicos e neurológicos. Mas conseguir soluções eficazes a partir desses elos será difícil, diz Clarke: “Uma coisa é saber que um aspecto particular da fisiologia do hospedeiro é influenciado por nossos micróbios intestinais e outra é dobrar essa influência à nossa vontade”.

O grupo de Clarke colabora e consulta com muitas empresas e testou alguns possíveis psicobióticos para o gerenciamento do estresse em voluntários saudáveis. Mas ele vê um longo caminho para tratamentos. “Será importante entender melhor e com mais precisão os mecanismos em jogo.”

Holobiome não é tão paciente. Strandwitz fundou a empresa em 2015 enquanto ainda era estudante de pós-graduação no laboratório de microbiologia de Kim Lewis na Northeastern University. “Ele me disse educadamente que só entraria no laboratório se eu o ajudasse a abrir uma empresa depois que se formasse”, lembra Lewis, famoso por descobrir e trabalhar para comercializar novos antibióticos a partir de micróbios do solo. Lewis concordou, mas imaginou que passariam dez anos ou mais antes que Strandwitz tivesse sua própria empresa. Lewis estava errado: levou apenas 4 anos.

No nordeste, Strandwitz aprendeu o que chama de “arte do cultivo” de Gavrish, que estava trabalhando com Lewis no isolamento de micróbios do solo. Na época, apenas cerca de 25% das bactérias intestinais podiam ser cultivadas em laboratório. Gavrish, especialista em isolar e descrever novas espécies microbianas, ensinou Strandwitz a manipular nutrientes e usar antibióticos para dar às bactérias exigentes e de crescimento lento a chance de sobreviver na cultura, em vez de serem superadas por espécies mais agressivas. Ele começou a rastrear os fatores de crescimento para manter as espécies recalcitrantes. Agora, Strandwitz diz: “Temos em cultura cerca de 70%” dos micróbios intestinais humanos conhecidos. Se for verdade, é uma figura que poucos outros laboratórios podem igualar.

Um fator de crescimento identificado por Strandwitz foi a chave para o lançamento de seus sonhos empresariais. Ele e seus colegas isolaram uma bactéria que não poderia sobreviver em meios de cultura típicos e exigiram um aminoácido chamado ácido gama-aminobutírico (GABA) para prosperar. O GABA é um neurotransmissor que inibe a atividade neural no cérebro, e sua regulação incorreta tem sido associada à depressão e outros problemas de saúde mental.

Os pesquisadores argumentaram que, se esse micróbio intestinal tivesse GABA, algum outro micróbio deveria estar produzindo. Esses produtores de GABA podem ser uma mina de ouro psicobiótica. Strandwitz e colegas começaram a adicionar micróbios intestinais, um de cada vez, a placas de Petri contendo o comedor de GABA. Se o comedor de GABA prosperasse, os cientistas saberiam que haviam encontrado um produtor de GABA. Eles descobriram esses produtores entre três grupos de bactérias, incluindo Bactereroides. Eles rapidamente registraram uma patente para embalar essas bactérias – ou seus produtos – para tratar pessoas com depressão ou outros transtornos mentais.

No Holobiome, Stephen Skolnick testa se as células bacterianas podem produzir o GABA, um importante neurotransmissor.

Ken Richardson

Antes de publicar essas descobertas, o grupo se uniu a pesquisadores da Weill Cornell Medicine, que estavam fazendo um estudo de escaneamento cerebral de 23 pessoas diagnosticadas com depressão. Eles descobriram que pessoas com menos Bacteroides as bactérias tinham um padrão mais forte de hiperatividade no córtex pré-frontal, que alguns pesquisadores associaram à depressão grave. A colaboração relatou suas descobertas em 10 de dezembro de 2018 em Nature Microbiology, juntamente com a descoberta de bactérias produtoras de GABA.

Holobiome descobriu ainda que as bactérias produzem GABA no trato digestivo do rato, o que pode aumentar os níveis de GABA no cérebro. E constatou que os produtores de GABA reduziram o desamparo aprendido – um sintoma de depressão – nesses animais. Um dos co-autores de Strandwitz, o ecologista microbiano Jack Gilbert, da UC San Diego, também está testando o potencial terapêutico das bactérias produtoras de GABA em ratos. Seu grupo e o Holobiome observaram que os ratos tratados têm maior probabilidade de permanecer mais tempo em uma superfície desconfortavelmente quente – um teste de tolerância à dor visceral – talvez porque o GABA elevado os acalme. As descobertas não foram publicadas, mas convenceram Gilbert a investigar se essas bactérias também podem reduzir a ansiedade em ratos. “É claro que eles têm um efeito neuromodulador”, diz ele.

O GABA é grande demais para atingir o cérebro deslizando através da barreira hematoencefálica, uma parede de defesa celular que limita o tamanho e os tipos de moléculas que podem entrar no cérebro a partir dos vasos sanguíneos. Em vez disso, a molécula pode atuar através do nervo vago ou das células enteroendócrinas. Alguns pesquisadores podem questionar por que as bactérias seriam mais benéficas do que as drogas que aumentam o GABA. Mas Strandwitz diz que as bactérias podem fazer mais do que simplesmente aumentar o GABA. Ele observa que eles produzem moléculas que podem ter outros efeitos no cérebro e no corpo, abordando assim outros sintomas de depressão.

Ele e Gilbert não se incomodam com essas incertezas. “Se podemos mostrar influência, sem efeitos colaterais, não vejo motivo para não avançar com os ensaios clínicos”, diz Gilbert.

No Holobiome, Strandwitz e colegas identificaram e classificaram 30 bactérias promissoras produtoras de GABA, incluindo as que Gilbert está testando. Agora, a empresa está recrutando um fabricante externo para descobrir quais bactérias produtoras de GABA são mais adequadas para produzir em quantidades grandes o suficiente para serem testadas em pessoas. Os pesquisadores esperam concluir revisões regulatórias e éticas a tempo de iniciar testes em humanos no início de 2021. “Conseguimos progredir nesse ritmo porque conhecemos nossa microbiologia”, diz Strandwitz. As condições-alvo iniciais são insônia e síndrome do intestino irritável com constipação.

Por fim, o Holobiome não sabe se seus melhores produtos serão uma única espécie bacteriana, um grupo de espécies ou um composto produzido por bactérias. “Por enquanto, os bugs vivos funcionam melhor”, diz Strandwitz. Ele sugere que um consórcio de bactérias que inclua uma variedade maior de espécies do que os probióticos típicos seja mais versátil e capaz de tratar vários aspectos da, digamos, depressão.

Holobiome já está olhando além dos produtores GABA. Milhares de micróbios recém-isolados esperam em frascos congelados na sede da empresa para explorar seu potencial psicobiótico. “Sempre que vemos alguém publicar um novo artigo sobre o microbioma, podemos verificar se temos essas bactérias e replicar os experimentos”, diz Stephen Skolnick, do Holobiome, que recentemente ingressou na empresa.

Uma ferramenta essencial para essas experiências é um “simulador intestinal”, uma série de frascos conectados por tubos, com vários portais para adicionar micróbios e monitorar o que está acontecendo dentro. Ao permitir que um microbioma simulado se desenvolva a partir de diferentes combinações de bactérias, às vezes com células de mamíferos, os pesquisadores podem investigar micróbios isolados recentemente e seus produtos. Se os cientistas virem promissores, podem rapidamente se concentrar em pensar em produtos adicionais a serem desenvolvidos.

Mariaelena Caboni, do Holobiome, examina células de mamíferos usadas para avaliar como os micróbios afetam a sinalização de células nervosas em seus hospedeiros.

Ken Richardson

Skolnick assumiu a liderança na obtenção de uma patente para o uso de queuine pelo Holobiome – uma molécula semelhante à vitamina produzida apenas por certos micróbios intestinais – para melhorar o bem-estar mental. O corpo usa a fila para construir neurotransmissores como dopamina, serotonina e melatonina. Se a adição de produtores de queuine ou a própria molécula ao intestino pode ajudar as pessoas com doenças mentais não está claro, mas Strandwitz diz estar entusiasmado com a ideia.

“Foi incrível testemunhar o tremendo crescimento no campo intestinal do microbioma”, diz Elaine Hsiao, bióloga da UC Los Angeles. Como Strandwitz, ela é uma entusiasta, tendo ajudado duas empresas a desenvolver terapias microbianas para vários distúrbios, incluindo epilepsia e autismo.

Outros pesquisadores temem que o empreendedorismo esteja ultrapassando a ciência. Knight diz que os capitalistas de risco estão financiando startups que desenvolvem quase todas as terapias baseadas em microbiomas. Alguns conceitos são “muito promissores e são apoiados por muitas evidências”, diz ele, mas outros não, e ainda estão recebendo dinheiro. Knight diz que os investidores veem uma oportunidade em pacientes ansiosos. (Raes diz que recebe e-mails quase diariamente de pessoas deprimidas que procuram ajuda.)

As terapias microbianas não necessariamente atendem aos mesmos padrões de eficácia que os medicamentos comuns. Para ser comercializado como produto farmacêutico, um tratamento deve passar por reunião com a Food and Drug Administration dos EUA, ou seu equivalente em outros países, por meio de ensaios clínicos que comprovam sua eficácia contra doenças específicas. Até agora, a maioria dos tratamentos com microbiomas são comercializados como probióticos, cujos limiares regulatórios são mais baixos, pelo menos nos Estados Unidos – assim como os limites para as alegações de saúde que um fabricante pode fazer. A Holobiome está desenvolvendo os dois tipos de produtos.

O campo ainda enfrenta consideráveis ​​questões científicas também. Além da natureza correlativa de grande parte da pesquisa e das perguntas usuais sobre se os estudos com animais se traduzirão em seres humanos, há também a complexidade do microbioma humano, diz Beatriz Peñalver Bernabé, bióloga em sistemas de reprodução da Universidade de Illinois, Chicago. “Eu não acho que será ‘uma coisa serve para todos’.” Precisamos procurar cepas e dosagens específicas para pessoas diferentes. ” E, ela acrescenta, novas teorias e modelos são necessários para prever como essas linhagens afetarão a comunidade específica de microbiomas do indivíduo.

Apesar dos obstáculos, Gavrish continua confiante de que algumas tensões que ela está crescendo na câmara anaeróbica levarão a tratamentos. Afinal, ela diz, a conexão entre micróbios intestinais e o cérebro humano tem raízes evolutivas profundas. “Eu realmente acredito que você pode aproveitar o poder de um milhão de anos de sinalização por bactérias intestinais para ajudar as pessoas.”

* Correção, 11 de maio, 11 da manhã: Este artigo foi editado para esclarecer que a fila não é um alicerce para os neurotransmissores e que os produtores de GABA, e não os comedores, foram encontrados para reduzir o desamparo aprendido.

Fonte: www.sciencemag.org

Células imunes explodem infecções e câncer com ‘bombas’ de proteínas

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Para matar as células cancerígenas maiores às quais estão ligadas, as duas células T assassinas menores liberam bombas de proteína.

STEVE GSCHMEISSNER / Fonte da ciência

Por Mitch Leslie

As células T assassinas do nosso sistema imunológico ganham seu nome. Eles destroem células infectadas e cancerígenas e, agora, a pesquisa revela novos detalhes sobre como eles fazem isso. As células bombardeiam seus alvos com “bombas” de proteínas cheias de produtos químicos mortais.

O estudo “é claramente um passo significativo para refinar nosso conhecimento” sobre como essas sentinelas imunológicas eliminam células perigosas, diz o imunologista David Masopust, da Escola de Medicina da Universidade de Minnesota.

Uma das armas mais importantes de uma célula T assassina é a perforina, uma proteína que perfura a membrana externa da célula alvo. As enzimas chamadas granzimas que a célula T também libera podem então entrar e desencadear a vítima cometer suicídio. Não está claro se as células T assassinas apenas extraem granzimas e perforina ou dependem de estruturas especializadas para transportar as moléculas letais para a célula alvo.

Para descobrir, o imunologista Michael Dustin, da Universidade de Oxford, e colegas rastrearam moléculas derramadas atacando células T assassinas. Seus resultados, relatados hoje em Ciência, sugira que as células empacotem as moléculas em recipientes que a equipe chama de partículas de ataque supramoleculares, ou SMAPs. Ao analisar a carga útil dessas bombas, os cientistas descobriram que os SMAPs contêm não apenas perforina e granzimas, mas também mais de 280 outros tipos de proteínas.

Para uma análise mais detalhada da estrutura dos SMAPs, os pesquisadores se voltaram para um tipo de imagem de super-resolução conhecida como microscopia de reconstrução óptica estocástica direta, que pode identificar moléculas individuais. As células liberam alguns tipos de pequenas partículas envolvidas em lipídios, mas os SMAPs ostentam uma camada protéica e abrigam granzima e perforina em seu núcleo. Em vez de apenas vazar perforina e granzimas, as células T assassinas formam um receptáculo complexo para entregá-las, concluem os pesquisadores.

Para simular as interações entre as células T assassinas e suas vítimas, Dustin e sua equipe colocaram as células T em uma camada dupla de lipídios, semelhante à membrana que envolve as células. Os SMAPs apareceram rapidamente na membrana, sugerindo que as células T começaram a descarregá-las após a trava.

Quando os pesquisadores arrancaram as células T assassinas da superfície, alguns SMAPs permaneceram para trás. Como minas moleculares, eles poderiam matar células por até 1 dia, a equipe relata. Estudos desde a década de 1980 podem ter detectado sinais de SMAPs, diz Dustin, mas até recentemente os pesquisadores não tinham a tecnologia de imagem para sondar sua estrutura.

O imunologista Christopher Mody, da Universidade de Calgary, diz que o artigo merece crédito por “sugerir um novo paradigma” para a forma como a perforina e as granzimas convergem na membrana da célula-alvo. No entanto, ele adverte que os autores não demonstraram se as células T assassinas produzem e liberam SMAPs ou liberam os componentes, que são montados nos SMAPs no alvo.

O conteúdo complexo dos SMAPs sugere que eles também podem ter outras funções, diz Dustin. Por exemplo, as partículas contêm moléculas que atraem células imunológicas e manipulam seu comportamento, sugerindo que a comunicação pode ser um de seus papéis. “Sabemos que eles são importantes para matar, mas suspeitamos que seja mais do que isso”, diz Dustin.

Fonte: www.sciencemag.org

Nova pesquisa mostra que a adolescência também é irritante para cães

Uma nova pesquisa liderada por cientistas da Universidade de Newcastle e da Universidade de Nottingham mostrou que o comportamento típico dos adolescentes não ocorre apenas em humanos jovens – mas também em cães.

O estudo, liderado pela Dra. Lucy Asher, da Universidade de Newcastle, é o primeiro a encontrar evidências de comportamento adolescente em cães.

Os pesquisadores descobriram que os cães eram mais propensos a ignorar os comandos dados por seus cuidadores e eram mais difíceis de treinar aos oito meses de idade, quando estavam passando pela puberdade. Esse comportamento foi mais pronunciado em cães que tinham um apego inseguro ao dono.

Mas Dr. Asher, professor sênior de ciências de animais de precisão da Escola de Ciências Naturais e Ambientais da Universidade, alerta que a adolescência pode ser um período vulnerável para os cães, já que muitos são levados para abrigos para realojamento nessa idade.

Dra. Lucy Asher e seu cachorro Martha

Dra. Lucy Asher e seu cachorro Martha. Crédito: Glen Asher-Gordon

“Este é um momento muito importante na vida de um cachorro”, explica ela. “É quando os cães costumam ser realojados porque não são mais um cachorrinho fofo e, de repente, seus donos descobrem que são mais desafiadores e não podem mais controlá-los ou treiná-los. Mas, como acontece com as crianças adolescentes humanas, os proprietários precisam estar cientes de que seu cão está passando por uma fase e isso passará. ”

A equipe, que também incluiu pesquisadores da Universidade de Edimburgo, analisou um grupo de 69 cães para investigar o comportamento na adolescência. Eles monitoraram a obediência nos labradores, golden retrievers e mestiços dos dois, com idades de cinco meses – antes da adolescência – e oito meses – durante a adolescência.

Os cães levaram mais tempo para responder ao comando “sentar” durante a adolescência, mas apenas quando o comando foi dado pelo cuidador, não por um estranho. As chances de repetidamente não responder ao comando sentar do cuidador foram maiores em oito meses, em comparação com cinco meses. No entanto, a resposta ao comando ‘sit’ melhorou para um estranho entre os testes de cinco e oito meses.

Mais evidências foram encontradas quando a equipe procurou um grupo maior de 285 labradores, golden retrievers e pastores alemães e mestiços deles. Os proprietários e um treinador menos familiarizado com cada cão preencheram um questionário que tratava de ‘treinabilidade’. Ele pediu que classificassem declarações como: ‘Recusa-se a obedecer aos comandos, que no passado foi provado que aprendeu’ e ‘Responde imediatamente a o comando de rechamada quando estiver fora de vantagem.

Os cuidadores atribuíram pontuações mais baixas de “treinabilidade” a cães na adolescência, em comparação com a idade de cinco meses ou 12 meses. No entanto, novamente os treinadores relataram um aumento na treinabilidade entre as idades de cinco e oito meses.

Os especialistas também descobriram que, em comum com os seres humanos, cadelas com apegos inseguros a seus cuidadores (caracterizadas por níveis mais altos de busca de atenção e ansiedade quando separados deles) eram mais propensas a atingir a puberdade mais cedo. Esses dados fornecem a primeira evidência do impacto inter-espécies da qualidade do relacionamento no tempo reprodutivo, destacando outro paralelo com os relacionamentos entre pais e filhos.

A Dra. Naomi Harvey, coautora da pesquisa da Escola de Medicina Veterinária e Ciências da Universidade de Nottingham e da instituição de caridade Dog’s Trust, diz que, embora os resultados deste estudo possam não surpreender muitos donos de cães, é importante consequências.

“Muitos donos e profissionais de cães há muito sabem ou suspeitam que o comportamento do cão pode se tornar mais difícil quando passam pela puberdade”, diz o Dr. Harvey. “Mas até agora não houve registro empírico disso. Nossos resultados mostram que as mudanças de comportamento observadas nos cães são paralelas às das relações pai-filho, pois o conflito entre proprietários e cães é específico do cuidador principal do cachorro e, assim como acontece com os adolescentes humanos, esta é uma fase passageira. ”

“É muito importante que os proprietários não castigem seus cães por desobediência ou que se afastem emocionalmente deles neste momento”, acrescentou o Dr. Asher. “Isso provavelmente piorará o comportamento de qualquer problema, como ocorre em adolescentes humanos”.

Referência: “Cães adolescentes? Evidências para o comportamento de conflito na fase adolescente e uma associação entre apego ao homem e tempo puberal no cão doméstico ”por Lucy Asher, Gary C. W. Inglaterra, Rebecca Sommerville e Naomi D. Harvey, 13 de maio de 2020, Letras De Biologia.
DOI: 10.1098 / rsbl.2020.0097

Fonte: scitechdaily.com