Leishmaniose cutânea pode ser agravada pela coinfecção de vírus e bactérias

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Revista Pesquisa Fapesp - Edição 335 - jan. 2024

Resumo: Presença de microrganismos aumenta nível da inflamação provocada pelo parasita

Infecções por vírus e bactérias podem tornar mais severas as lesões de pele e nas mucosas ocasionadas pela leishmaniose cutânea, doença causada por protozoário (parasita com apenas uma célula) do gênero Leishmania. A presença desses patógenos no organismo aumentaria o nível da inflamação provocada pelo parasita e tornaria mais difícil seu controle pelo sistema imunológico do paciente.

Estudos coordenados por pesquisadores brasileiros em anos recentes apontam nessa direção e tentam entender os mecanismos usados pelo protozoário para se proliferar no corpo humano e desenvolver lesões que, se não tratadas, podem deixar os doentes desfigurados.

Segundo o Ministério da Saúde, houve 12 mortes associadas à leishmaniose cutânea e cerca de 13 mil casos confirmados da doença no país em 2022. Mais de 70% das ocorrências foram registradas nas regiões Norte e Nordeste. A leishmaniose cutânea é transmitida ao ser humano pela picada das fêmeas de mosquitos flebotomíneos infectadas pelo protozoário.

Em artigos publicados em 2019 e 2023 na revista Science Translational Medicine, a imunologista brasileira Camila Farias Amorim, da Universidade da Pensilvânia, nos Estados Unidos, mostrou que, na tentativa de se defenderem do parasita, as próprias células imunes dos pacientes produzem quantidades exageradas de uma citocina, a interleucina-1 beta (IL-1β). Essa reação aumenta a ulceração da pele e atrasa o processo de cura. Citosinas são pequenas proteínas que atuam no controle do crescimento e da atividade de outras células do sistema imunológico e do sangue. Foram analisadas feridas de pacientes da vila de Corte de Pedra, no município baiano de Presidente Tancredo Neves.

Nesses trabalhos, Amorim também relatou ter encontrado colônias de Staphylococcus aureus na maioria das lesões amostradas. Presente comumente na pele, na qual causa infecções, essa bactéria se aproveita das feridas causadas pela leishmaniose para se multiplicar, induz a produção exagerada da IL-1β e retarda ainda mais o processo de cura.

“Existem drogas aprovadas nos Estados Unidos que bloqueiam a ação da IL-1β em doenças autoinflamatórias, como alguns tipos de artrite e gota”, diz a imunologista. “Poderíamos testá-las em pacientes, além de adotar terapias antibacterianas ao lado do tratamento antiparasitário.”

Para o médico Fernando Tobias Silveira, do Instituto Evandro Chagas, de Belém, trabalhos científicos sobre o papel de bactérias na gravidade das infecções pelo parasita reforçam uma prática que adota em seu consultório. “Sempre receito duas séries de medicação antiparasitária injetável de antimônio pentavalente e distribuo um medicamento tópico, uma associação de dois antibióticos, neomicina e bacitracina, para ajudar na cicatrização das feridas”, conta Silveira, que há mais de 40 anos se dedica ao tratamento de pacientes com leishmaniose.

Drible no sistema imune

Dois estudos recentes, coordenados pelo imunologista Dario Zamboni, da Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto da Universidade de São Paulo (FMRP-USP), destacam o tipo de agente infeccioso que faz o protozoário Leishmania alterar o funcionamento do inflamassoma, complexo de proteínas que dispara a resposta inflamatória. Em trabalhos publicados em 2019 na revista Nature Communications e em 2021 na iScience, o grupo do interior paulista mostra que um vírus que vive em simbiose no interior desse parasita tende a elevar os níveis da inflamação causada pela doença.

Trata-se do Leishmania RNA Virus-1 (LRV-1). Em análises de laboratório, amostras da espécie Leishmania guyanensis, endêmica no Norte do Brasil, apresentaram maior possibilidade de causar casos graves da doença cutânea quando contaminadas pelo LRV-1. O risco mais elevado se deveu à inibição da caspase-11, uma das enzimas envolvidas na regulação das respostas ativadas pelo inflamassoma.

“A ativação do processo inflamatório no hospedeiro é uma faca de dois gumes. Em muitos casos, ela controla a infecção e mata o parasita, como nos pacientes assintomáticos”, explica Zamboni. “Em alguns pacientes, com alguma condição que ainda não conhecemos totalmente, a inflamação piora o quadro clínico e leva ao desenvolvimento de lesões mais graves.”

Nas últimas duas décadas, vários estudos vêm demonstrando que não é apenas a carga do protozoário que influencia a gravidade da doença, mas também a forma como o organismo lida com o parasita. Em uma infecção, os macrófagos do sistema imunológico englobam o parasita e, caso este sobreviva à investida, inicia-se o processo de piroptose. Nele, o macrófago “se suicida” de forma explosiva, rompendo-se e liberando moléculas inflamatórias que vão iniciar uma nova fase na batalha imunológica.

Mas, na leishmaniose cutânea, esse mecanismo nem sempre segue o roteiro esperado. Em artigo publicado em fevereiro do ano passado na revista Nature Communications, a equipe de Zamboni apresentou evidências de que parasitas do gênero Leishmania são capazes de modular a resposta das células de defesa, retardar a morte dos macrofágos e continuar se multiplicando por um longo período em seu hospedeiro.

Em macrófagos humanos e camundongos em laboratório, os pesquisadores mostraram que Leishmania pode fazer com que uma proteína importante para o processo de piroptose dos macrófagos, a gasdermina-D, adquira uma forma estrutural diferente. A alteração recebe o nome técnico de clivagem alternativa da gasdermina-D, inativa parcialmente a proteína e impede que ela exerça suas funções inflamatórias de forma adequada.

Os macrófagos até liberam uma certa dosagem de citocinas inflamatórias, mas não o suficiente para provocar sua morte por piroptose, etapa essencial da resposta imunológica. Quando isso ocorre, os protozoários conseguem se multiplicar a ponto de romper de vez a membrana plasmática das células de defesa. Eles se dispersam pelo organismo em busca de mais macrófagos para infectarem e ludibriarem.

Seguidas derrotas dos macrófagos contribuem para que o sistema imunológico entre em parafuso, promovendo ataques a células saudáveis e uma inflamação descontrolada. “A modulação da função dos macrófagos pode fazer com que Leishmania se mantenha em mamíferos por anos, algumas vezes por toda a vida do indivíduo infectado”, comenta o pesquisador da FMRP-USP.

Projeto
Mecanismos e consequências da ativação de receptores citoplasmáticos por patógenos intracelulares (nº 19/11342-6); Modalidade Projeto Temático; Pesquisador responsável Dario Zamboni (USP); Investimento R$5.580.498,81.

Artigos científicos
CARVALHO, RVH et al. Endosymbiotic RNA virus inhibits Leishmania-induced caspase-11 activation. Iscience. v. 24, n. 1. 22 jan. 2021.
CARVALHO, RVH et al. Leishmania RNA virus exacerbates Leishmaniasis by subverting innate immunity via TLR3-mediated NLRP3 inflammasome inhibition. Nature Communications. v. 10, n. 1. 21 nov. 2019.
AMORIM, C.F. et al. Variable gene expression and parasite load predict treatment outcome in cutaneous leishmaniasis. Science Translational Medicine. v. 11, n. 519. 20 nov. 2019.

Ácido sulfônico: saiba o que é a substância que vazou em rio após acidente com caminhão em SC

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Resumo: Substância, usada na fabricação de detergentes, é altamente tóxica e pode provocar sérios riscos à saúde humana, diz especialista.

Um acidente envolvendo um caminhão provocou vazamento de ácido sulfônico em Joinville (SC), cidade localizada a cerca de 180 quilômetros de Florianópolis. O caso ocorreu na manhã desta segunda-feira (29/01/2024) na rodovia SC-418.

O vazamento atingiu o Rio Seco, que é um afluente do Rio Cubatão. Por conta disso, a prefeitura de Joinville decretou situação de emergência no município e determinou a interrupção da captação de água da Estação de Tratamento de Cubatão. O objetivo é evitar que a substância chegue ao sistema e provoque contaminação.

Um gabinete de crise foi criado para evitar que a ocorrência provoque danos ambientais e coloque a população em risco. A captação na estação Cubatão “irá permanecer até que sejam finalizadas as análises químicas das amostras coletadas e que seja comprovado que não há risco para o consumo”, diz a prefeitura.

O químico Rogério Aparecido Machado, professor de Engenharia Química da Universidade Presbiteriana Mackenzie, explica que o ácido sulfônico é uma substância perigosa para a saúde humana e tem potencial para causar mortes. Isso porque o ácido é corrosivo, com capacidade, inclusive, de corroer metais.

“Quando concentrado, ele tem uma toxidez muito aguda. Se entra em contato com a pele, se for ingerido ou se cair nos olhos é muito perigoso. Pode acontecer coisas bem graves”, explica Machado.

Riscos para o abastecimento

O professor, que doutor em Saúde Pública pela Universidade de São Paulo (USP), acrescenta que a cidade de Joinville e os municípios do entorno podem ter problemas sérios caso o ácido sulfônico entre em contato com a água utilizada para o abastecimento da população.

“Essa substância, com o rio passando, dilui. Mas vai ficando pelas margens e contaminando. Tem que ser feita uma análise de até onde foi”, diz.

Machado diz que uma das substâncias capazes de neutralizar o ácido sulfônico é a soda cáustica. Porém, ele adverte que seria inviável jogar soda cáustica no curso do rio. Isso porque, assim como o ácido, essa substância é tóxica e também poderia gerar danos ambientais e à saúde humana.

Além de problemas no abastecimento, a presença do ácido pode provocar a mortalidade de peixes e de outros animais que tenham contato com a substância.

Para que o ácido sulfônico é usado

Segundo o professor, o ácido sulfônico é uma matéria-prima comum na fabricação de detergentes. A substância também é utilizada na produção de cremes dentais.

Machado acrescenta que o ácido entra na composição dos chamados produtos domissanitários, como água sanitárias, desinfetantes em geral, limpa-vidros, entre outros.

Diferença para o ácido sulfúrico

Apesar do nome parecido, o professor alerta que existem diferenças entre o ácido sulfônico –que vazou após o acidente em Santa Catarina– e o ácido sulfúrico. A principal diferença é o fato de que o ácido sulfônico é orgânico e o sulfúrico, inorgânico.

“O ácido sulfúrico é um desidratante. Quando ele está concentrado, ele pega toda a água do ar. Se pingar uma gota no papel ou pano ele fura. Se cair na pele, necrosa, carboniza e fura. É um dos ácidos mais fortes que existem”, diz. 

Segundo a Ficha de Informação de Produto Químico disponível no site da Cetesb, o ácido sulfúrico não é inflamável, enquanto o ácido sulfônico pode funcionar como combustível ao fogo. O documento informa ainda que, em caso de incêndio envolvendo o ácido sulfônico, pode se formar uma “névoa irritante de ácido sulfúrico”. Por fim, Machado informa que o ácido sulfúrico apresenta uma característica mais líquida, enquanto o sulfônico é mais viscoso.

COMPLEMENTO: Segue abaixo a fórmula de alguns ácidos sulfônicos.

Produção do ácido benzeno-sulfônico.

Outro exemplo de ácido sulfônico. Caracteríza-se pela presença do grupo -SO₃H.

Caravelas-portuguesas com tentáculos ‘gigantes’ aparecem no litoral de SP e RS; veja os cuidados

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Resumo: Espécie chama a atenção pela beleza, mas células urticárias (sic... o correto é células urticantes) podem causar queimaduras de até terceiro grau.

A presença de caravelas-portuguesas tem chamado a atenção de banhistas nas praias dos litorais paulista e gaúcho. Comum nessa época do ano, quando as águas estão mais quentes, a espécie gera encantamento pela beleza, mas ao mesmo tempo preocupa pelo risco de queimaduras na pele.

As caravelas-portuguesas, que ganharam esse nome pelo formato, que lembra as antigas embarcações, têm cores que variam do azul para o rosa, às vezes roxo. Elas não nadam, e se locomovem pelo mar flutuando.

As células urticantes ficam nos tentáculos, que podem chegar a 30 metros de comprimento. Em contato com a pele, pode provocar queimaduras de até terceiro grau.

No último dia 18, o fotógrafo Rafael Mesquita Ferreira registrou imagens de caravelas-portuguesas em Bertioga, no litoral paulista. Ele alertou para o risco de queimaduras, mas ressaltou a beleza das caravelas. “São perigosas, mas são lindas, não são?”, escreveu.

No Rio Grande do Sul, imagens de caravelas-portuguesas foram feitas na praia de Capão da Canoa, uma das mais movimentadas do litoral norte gaúcho. O registro foi feito na semana passada.

O que fazer em caso de queimaduras por caravelas-portuguesas?

• Quem encontrar uma dessas espécies não deve tocá-las. Caso haja contato, elas pode causar fortes dores, inchaço, vermelhidão no local afetado e sensação de queimadura.
• A principal dica é lavar o local afetado com a própria água do mar. Não se deve usar água doce, porque ela piora o ardor e pode aumentar o inchaço;
• Caso permaneçam restos de tentáculos na pele, eles devem ser retirados com o auxílio de uma pinça ou usando luvas;
• Faça uso de compressas com vinagre. O ideal é mantê-la por cerca de dez minutos, fazer nova lavagem do local com água do mar, e repetir a compressa com vinagre;
• Procure o pronto-socorro casos mais graves ou caso as dores permaneçam.

Estudo revela forma de oxigênio nunca antes vista

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Resumo: Equipe liderada pelo pesquisador Yosuke Kondo, do Instituto de Tecnologia de Tóquio, no Japão, encontrou isótopo de oxigênio com maior número de nêutrons já visto.

Uma equipe liderada pelo pesquisador Yosuke Kondo, do Departamento de Física do Instituto de Tecnologia de Tóquio, no Japão, encontrou dois isótopos de oxigênio nunca antes vistos: o oxigênio-27 e o oxigênio-28.

De acordo com o artigo científico, publicado na revista Nature, o oxigênio-28 é de particular interesse dos cientistas. Ele possui 8 prótons e 20 nêutrons — o maior número de nêutrons já visto em um isótopo de oxigênio.

Para entender melhor a descoberta, é preciso saber que o núcleo de um átomo contém prótons (partículas positivas) e nêutrons (partículas neutras).

Dessa forma, cada elemento químico é definido por seu número atômico, ou seja, o número de prótons que possui em seu núcleo. Já o número de nêutrons pode variar, levando ao surgimento dos isótopos: variações no número de nêutrons de um mesmo elemento químico.

Segundo o estudo, a descoberta surpreende as previsões teóricas. O relato dos pesquisadores é de que o oxigênio-28 é formado apenas por um curto período de tempo, até decair em quatro nêutrons.

Para os cientistas, explorar outras reações que produzem esse isótopo pode ser um caminho para compreender sua existência.

Produzindo “novos oxigênios”

No acelerador de partículas da instalação, os cientistas dispararam um feixe de isótopos de cálcio-48 contra um berílio, o que produziu flúor-29. Esse último foi então separado para colidir com hidrogênio líquido na tentativa de perder um próton e formar o oxigênio-28.

Com isso, os pesquisadores produziram os oxigênios 27 e 28. Mas os isótopos se decompuseram em oxigênio-24, o que significa que perderam três e quatro nêutrons, respectivamente. Isso foi uma surpresa, pois a equipe esperava que o oxigênio-28 fosse estável. A ideia existia porque o isótopo tem oito prótons e 20 nêutrons — e tanto oito quanto 20 são considerados “números mágicos” pela física nuclear.

Um “número mágico” é o número de prótons ou nêutrons que preencherão completamente uma camada do núcleo atômico. No caso do oxigênio-28, ele seria duplamente “mágico”, o que sugere que seria muito estável.

Mas não foi isso que os cientistas observaram: o isótopo 28 era, na verdade, instável. Esse resultado põe em xeque as previsões teóricas anteriores, o que implica que “há muito mais físicos que não sabem sobre as forças que mantêm os núcleos atômicos unidos”, segundo comunicado do Instituto de Tecnologia de Tóquio.

“As presentes descobertas melhoram nossa compreensão da estrutura nuclear, oferecendo novos deslumbres, especialmente para núcleos extremamente ricos em nêutrons”, diz o instituto, acrescentando que a equipe espera que pesquisas futuras desvendem muitos mais mistérios sobre os núcleos dos átomos.

COMPLEMENTO: NÍVEIS NO INTERIOR DOS NÚCLEOS ATÔMICOS

Algumas propriedades do núcleo atômico não são bem descritas através de alguns modelos existentes para a organização dos prótons e nêutrons no núcleo atômico. Por exemplo, as energias dos estados excitados nucleares ou os momentos magnéticos nucleares exigem uma explicação mais satisfatória que considere propriedades individuais que não são consideradas em outros modelos.

Com esses dados temos informações que as quantidades de núcleons, N ou Z , são chamados de números mágicos (2, 8, 20, 28, 50, 82, 126), pois apresentam mais estabilidade sendo mais contundentes na explicação de sua energia, se fizermos uma analogia com núcleos que não possuem números mágicos como base.

A estrutura do modelo de camadas é determinado através de aproximações ou seja níveis de energia dos elétrons atômicos são preenchidos de maneira sucessiva, partindo de níveis de energia menores até os níveis com energias mais altas. Assume-se com que os elétrons em questão não interagem entre si sendo os efeitos de interação entre os elétrons considerados por meio de correções. Sendo as correções citadas relativamente pequenas. O seu principal efeito é o da alteração ,de maneira sutil, a estrutura de níveis do modelo de camadas atômico. 

De onde vem o petróleo? A ciência responde!

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Resumo: Um subproduto da natureza, o petróleo que já foi responsável por milhares de discussões, mortes e guerras. Não é à toa que, até hoje, alguns países protegem suas reservas de petróleo com 'unhas e dentes', mesmo sabendo que ele é um dos grandes responsáveis pelo avanço das mudanças climáticas. Inclusive, em muitas regiões do mundo, os investidores do setor chamam o subproduto natural de 'ouro negro’.

O petróleo é um dos combustíveis fósseis mais populares no mercado, mas há ainda carvão, gás natural, entre outros tipos. Atualmente, é verdade que se essas fontes de energia deixassem de existir de um dia para o outro, a maioria dos carros não serviria para nada, muitas redes elétricas deixariam de funcionar e diversas indústrias entrariam em colapso. Por isso, a humanidade ainda precisa possibilitar mais recursos que envolvem os diferentes tipos de energias limpas e renováveis.

Mas um dia as contas chegarão, e o petróleo deixará de existir devido à extração e ao uso dos seres humanos. Afinal, para a natureza produzir o material, é necessário que recursos naturais passem por um processo extremamente complexo e que pode demorar alguns milhões de anos.

Muitas pessoas acreditam que o petróleo é um combustível fóssil que surgiu diretamente a partir de fósseis de dinossauros. Contudo, não é exatamente assim que funciona o processo bioquímico da Terra; ele depende realmente de fósseis naturais, mas saiba que você não está abastecendo o seu veículo com ‘dinossauro liquido’ em forma de gasolina.

De onde vem o petróleo?

De acordo com informações históricas, o petróleo já era utilizado desde o início das grandes civilizações; por exemplo, no Egito, os humanos já utilizavam o material para a pavimentação de estradas, lubrificação, iluminação, entre outros usos. Apesar disso, a grande indústria só começou a utilizar o petróleo como conhecemos após o processo de refinamento, em meados do século 19 — as primeiras produções nos Estados Unidos só começaram em 1859.

No Brasil, os primeiros depósitos de petróleo só foram descobertos em 1939, na Bahia. A partir de 1954, a Petrobras começou a operar e explorar a indústria nacional à base do material. Em 2010, os brasileiros começaram a utilizar o pré-sal, um tipo de reserva de petróleo localizada abaixo de uma espessa camada de sal.

Como já foi explicado, o petróleo não é formado a partir de fósseis de dinossauro; essa informação é praticamente um mito. Para se tornar o que é, o combustível fóssil passa por um longo processo natural que envolve a decomposição de matéria orgânica, como algas, bactérias, plantas e plânctons, que já morreram há milhões de anos e se acumularam em camadas abaixo da superfície. 

Ao decorrer desse longo período, os materiais orgânicos decompostos são soterrados por rochas e sedimentos e ficam presos por centenas de milhões de anos. Durante esse processo, o baixo teor de oxigênio, a alta temperatura e pressão do núcleo do planeta ‘cozinham’ esses materiais e, finalmente, o resultado é o que conhecemos como petróleo.

Depois que os materiais orgânicos se acumularem abaixo de camadas sedimentares, o calor e a pressão criarão uma substância chamada de querogênio. Com o passar do tempo, o querogênio se dividirá em moléculas compostas por carbono e hidrogênio, até surgir o líquido viscoso e escuro que possibilita a gasolina.

"Por alguma razão estranha, a ideia de que o petróleo vem de dinossauros ficou na mente de muitas pessoas. No entanto, o petróleo provém de trilhões de pequenas algas e plânctons. Quando algas e plânctons no mar morreram, afundaram até o fundo do mar… Parece legal dizer que o petróleo é uma espécie de sopa de dinossauro, mas isso é pura fantasia", disse o geólogo da Universidade de Oslo, Reidar Müller, em uma publicação no site Science Norway.

Segundo o geólogo William Thomas da Universidade de Kentucky, nos Estados Unidos, pode até ser que os restos de alguns dinossauros façam parte dessa camada orgânica do petróleo, mas isso é extremamente raro. 

Para que serve o petróleo?

A indústria petrolífera retira o material em reservatórios naturais em diversas regiões em todo o mundo. A maioria das descobertas de reservas acontece em bacias sedimentares, onde o petróleo surge abaixo de espessas camadas de sedimentos. Contudo, ele também pode ser encontrado em regiões submarinas próximo das costas continentais, como é o caso da Bacia de Campos, no Brasil. De qualquer forma, é importante destacar que a humanidade já encontrou depósitos em desertos, selvas e em outras áreas.

Mas o material não simplesmente surge no quintal de alguém, pois ele precisa ser extraído por meio de grandes operações de perfuração do solo. Após as perfurações, o petróleo começará a ‘jorrar’ da Terra e, assim, poderá ser refinado para diferentes usos.

O petróleo não é um material que podemos utilizar diretamente para abastecer carros e maquinários industriais, por isso, ele precisa passar por um processo de refinamento. Após o refino ser realizado em diferentes etapas de melhoramento com processos químicos, como hidrotratamento, craqueamento e alquilação, o petróleo é transformado em diversos tipos de combustíveis fósseis.

Combustíveis fósseis refinados a partir do petróleo: Gasolina; Diesel; Querosene; Óleo combustível; Nafta; Gás de petróleo; Óleos lubrificantes; Outros.

Além de ser ativamente utilizado na produção de combustíveis fósseis, muitas indústrias também utilizam o material para fabricar borrachas, plásticos, solventes, tintas, entre outros produtos. Ou seja, existem dezenas de usos para o petróleo.

Como os elementos do Universo se formaram?

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Resumo: Recentemente, o escritor e cosmólogo teórico Paul Sutter publicou no site Space.com um artigo explicando como os elementos do universo se formaram através dos tempos, desde os gases leves como o hélio, até os metais pesados como o chumbo. O ponto de partida da história dos elementos ocorreu alguns segundos após o Big Bang.

Ao contrário do que se pensa, o Big Bang não foi uma grande explosão, pois, nesse caso, a matéria teria sido atirada para fora de algum lugar. Mas não existia ainda a noção de "fora", pois, naquele momento primordial, o cosmos inteiro estava comprimido em um volume milhões de vezes menor do que o atual universo.

lém disso, a altíssima densidade resultava em uma temperatura média do material existente superior a um bilhão de graus, capaz de gerar reações nucleares. Devido ao intenso calor, não havia átomos; apenas partículas subatômicas como quarks e glúons, fervendo em um estado de plasma bruto.

Formação das partículas elementares do Universo

Assim que começou a se expandir, o Universo esfriou, e os quarks puderam, finalmente, se unir para formar os primeiros prótons e nêutrons, sem se desintegrarem. Mais leves, os primeiros se tornaram mais numerosos (na proporção de seis para cada nêutron) quando as partículas pesadas congelaram. Como não são estáveis, os nêutrons sofrem decaimento radiativo em 880 segundos.

No entanto, parte dos nêutrons começou a se ligar aos prótons para a formar os primeiros núcleos atômicos. Entre os elementos leves, o hélio-4 (⁴He) — com seus pares de prótons e nêutrons — é o que tem maior energia de ligação, ou seja, é o mais fácil de formar e o mais difícil de quebrar.

Dessa forma, preveem os cosmólogos, o Universo deve ter começado com uma mistura de cerca de 75% de hidrogênio (que é um próton isolado), 25% de hélio e uma pequena dispersão de lítio, que não varia de uma região do Universo para outra.

Nucleossíntese dos elementos do Universo

A etapa seguinte da história dos elementos no Universo ocorreu somente após a primeira geração de estrelas, ou seja, centenas de milhões de anos após o big bang. Esses astros luminosos sobrevivem através da fusão nuclear, convertendo hidrogênio em hélio.

Alguns bilhões de anos depois, perto do fim de suas vidas, estrelas como o nosso Sol começam a fundir o hélio em carbono e oxigênio, e morrem como nebulosas planetárias. Já estrelas com massas de pelo menos oito sóis fundem elementos mais pesados nos seus núcleos e geram, no seu fim: azoto, neônio, silício, enxofre, magnésio, níquel, crómio e ferro.

Os elementos restantes da tabela periódica são produzidos apenas depois da morte das estrelas. "Estrelas menores se viram lentamente do avesso, expelindo suas entranhas por todos os seus sistemas estelares. Estrelas maiores explodem em violentos cataclismos conhecidos como supernovas", conclui Sutter.

Ação humana transformou 89% da Caatinga

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Revista Pesquisa Fapesp - Edição 335 - jan. 2024

Resumo: A expansão da agricultura, da pecuária e do desmatamento tem causado mudanças drásticas na Caatinga. As áreas agrícolas e pastagens abandonadas ou em uso cobrem 89% desse bioma, único inteiramente brasileiro, que se espalha por 10 estados do Nordeste e Sudeste. Restam apenas 11% da área coberta pela vegetação típica do Nordeste, em comparação com a que deve ter existido, sob as mesmas condições de clima e solo, antes da ocupação humana, de acordo com análises de biólogos das universidades federais da Paraíba (UFPB) e de Pernambuco (UFPE) publicadas em outubro na revista Scientific Reports.

“A Caatinga resiste ao clima e a temperaturas mais altas, mas não à mão do homem”, observa o biólogo da UFPB Helder Araujo, principal autor do estudo. Com seus colegas, ele refez a área de florestas e de vegetação arbustiva da Caatinga por meio de um método chamado modelagem de distribuição potencial de espécies, com indicadores como aves de florestas atuais e mamíferos herbívoros que viveram no atual Nordeste há milhares de anos.

Em seguida, os pesquisadores acrescentaram informações sobre a cobertura vegetal atual da Caatinga, publicadas pela organização não governamental MapBiomas, o clima, da plataforma WorldClim, e as modificações humanas na região apresentadas na revista Scientific Data em agosto de 2016. A análise das transformações em 12.976 hexágonos com 5 quilômetros quadrados (km²) cada um evidenciou as áreas que permaneceram cobertas por floresta e as que foram ocupadas por uma vegetação de menor porte. “A maior parte da área potencialmente ocupada por floresta hoje é tomada por arbustos”, observa Araujo.

De acordo com esse estudo, a área que deve ter sido ocupada por florestas, de 731.211 km², correspondentes a 84,6% da área total do bioma, caiu para 31.793 km², ou 4% do total (ver mapa). A vegetação arbustiva avançou 390% sobre as matas fechadas e mais densas.

“Outros estudos consideram as áreas modificadas como vegetação nativa, que de fato é, pois são plantas da região, mas com algum grau de degradação ambiental, porque foram ou são tomadas por uma vegetação modificada ou pela agropecuária”, comenta Araujo. “A vegetação secundária não consegue voltar a ser floresta novamente, mesmo depois de décadas.” Além disso, acentua o pesquisador, por causa da maior exposição ao Sol, haverá menos água no solo quanto menor for a cobertura vegetal.

Com metodologias diferentes, o Ministério do Meio Ambiente e Mudança do Clima calculou que restam 53% da Caatinga e a organização não governamental MapBiomas estimou em 47%. Em seu mapeamento mais recente, de 2022, o MapBiomas registrou a expansão da agropecuária, iniciada no século XVI e atualmente responsável por 35% da área da Caatinga. É o mesmo valor do levantamento publicado na Scientific Reports, que registra também 1,6% da área sem vegetação, ocupada por cidades ou áreas em processo de desertificação.

“Com imagens de satélite conseguimos mapear com precisão as áreas de uso por agricultura, que têm contornos bem definidos, mas as áreas de uso por pastagens podem ser confundidas com áreas naturais não florestadas, a Caatinga herbácea”, informa o coordenador do MapBiomas Caatinga, o geólogo Washington Rocha, da Universidade Estadual de Feira de Santana (UEFS). “O método atualmente utilizado mapeia bem as áreas de Caatinga florestada e arbóreo-arbustiva, mas não permite distinguir com precisão áreas naturais daquelas com vegetação regenerada ou restaurada.”

Os ecólogos Marcelo Tabarelli, que trabalhou com Araujo, e Inara Leal, ambos da UFPE, identificaram um dos efeitos da derrubada das matas nativas para cultivo ou pastagem: o aumento no número de ninhos de saúva, que chegam a até 3 metros (m) de profundidade, retardam o crescimento da vegetação quando a área é abandonada.

Restauração

Araujo, Tabarelli e pesquisadores de outras instituições examinam as possibilidades de recuperação da vegetação nativa. Outros estudos do grupo, publicados na Land Use Policee Mitigation and Adaptation Strategies for Global Change, indicaram que a perda de água do solo, comum em áreas degradadas, poderia ser evitada quando as matas nativas ocupassem 50% da propriedade rural. De acordo com esses trabalhos, áreas com mais vegetação nativa que os 20% obrigatórios por lei são mais produtivas, principalmente durante os anos de estiagem.

Experimentos em campo conduzidos pela ecóloga Gislene Ganade, da Universidade Federal do Rio Grande do Norte, acenam com caminhos promissores ao registrar uma sobrevivência acima de 80% de mudas cultivadas em viveiros de plantas e levadas para o campo quando as raízes atingem 1 m de comprimento.

“A restauração e a agropecuária bem-feita poderiam reverter o cenário de degradação e pobreza que atualmente marca a Caatinga”, conclui Araujo. Em 2020, o programa Nexus Caatinga, que ele coordena, publicou um livreto, com sugestões de técnicas para a conservação de água, como a rotação de culturas e a integração entre lavoura e pecuária.

Artigos científicos

ARAUJO, H. F. P. et al. Human disturbance is the major driver of vegetation changes in the Caatinga dry forest region. Scientific Reports. v. 13, 18440. 27 out. 2023.

ARAUJO, H. F. P. et al. Vegetation productivity under climate change depends on landscape complexity in tropical drylands. Mitigation and Adaptation Strategies for Global Change. v. 27, n. 54. set. 2022

ARAUJO, H. F. P. et al. A sustainable agricultural landscape model for tropical drylands. Land Use Policy. v. 100, 104913. jan. 2021.

VENTER, O. et al. Global terrestrial human footprint maps for 1993 and 2009. Scientific Data. v. 3, 160067. 23 ago. 2016.

Livros

ARAUJO, H. F. P. Nexus – Água, energia e alimento na região mais seca do Brasil: Informativo prático sobre princípios de paisagens agrícolas sustentáveis. Areias, PB. 2020.

MAPBIOMAS. Destaques do mapeamento anual da cobertura e uso da terra no Brasil de 1985 a 2021 – Caatinga. out. 2022.

Em fenômeno raro, "apocalipse" das cigarras afetará os EUA entre abril e maio de 2024

Links para matéria completa: https://www.correiobraziliense.com.br/mundo/2024/01/6791549-em-fenomeno-raro-apocalipse-das-cigarras-afetara-os-eua-entre-maio-e-abril.html e https://www.gazetanews.com/noticias/eua/2024/01/477922-em-fenomeno-raro-apocalipse-das-cigarras-afetara-os-eua-entre-abril-e-maio.html

Resumo: Pela primeira vez em 221 anos, duas ninhadas de espécies diferentes de cigarras devem passar pelo ciclo reprodutivo simultaneamente.

As regiões Centro-Oeste e Sudeste dos Estados Unidos se preparam para receber a visita de milhões e talvez até trilhões de cigarras. De acordo com o portal Daily Mail, pela primeira vez, duas ninhadas diferentes de insetos surgirão, acasalando-se e se reproduzindo. Esse tipo de caso ocorre a cada 221 anos, ocorrendo pela última vez em 1803.

Os dois grupos de cigarra são conhecidos por Brood XIX e Brood XIII, o primeiro surge a cada 17 anos, e o segundo, a cada 13 anos. Os insetos poderão ser vistos a partir do fim de abril, em até 16 estados.

De acordo com o alerta do professor da Tennessee Tech Univesity, a invasão de cigarras poderá fazer com que árvores sejam “danificadas sem possibilidade de recuperação”.

Quando as cigarras estão prestes a se tornar adultas, elas "fogem" do solo e sobem nas árvores para realizar o processo de mudança. Vale lembrar que, para que os insetos possam surgir, a temperatura do solo serve como um sinal, permitindo saber se o ambiente é ideal para sobrevivência. A espécie Brood XIX começará a sair do solo em maio, já a Brood XIII será de abril até a segunda semana de maio.

Quais estados?

O grupo Brood XIX apareceu pela última vez em 2011, mas agora está programado para ser lançado em partes do Alabama, Arkansas, Geórgia, Illinois, Indiana, Kentucky, Louisiana, Mississippi, Missouri, Carolina do Norte, Oklahoma, Carolina do Sul, Tennessee e Virgínia.

O outro grupo, Brood XIII, tem um ciclo de 17 anos e apareceu pela última vez em 2007. Os estados definidos incluem Illinois, Indiana, Iowa e Wisconsin.

A Ninhada XIX, conhecida como Ninhada do Norte de Illinois, contém três espécies diferentes de cigarras e a Ninhada do Sul, ou Ninhada XIII, tem quatro espécies diferentes.

"A Brood XIX começará sua grande fuga do solo em meados de maio e estará localizada principalmente nos estados do meio-oeste. Já a Brood XIII começará a escapar do solo no final de abril até a segunda semana de maio em partes de Missouri, Kentucky, Carolina do Norte e Virgínia”, disse Kritsky, que publicou recentemente um livro chamado “A Tale of Two Broods: The 2024 Emergence of Periodical Cicada Ninhadas XIII e XIX.'

'Na terceira semana de maio, os insetos começarão a aparecer em Illinois e Missouri, Wisconsin e Iowa.'

Os especialistas previram que as áreas florestais, incluindo as áreas verdes urbanas, sofrerão uma infestação maior do que as regiões agrícolas. Elas saem do solo quando este atinge a temperatura perfeita de 64 graus Fahrenheit (17,8 °C) a uma profundidade de 30 a 45 centímetros.

As cigarras não transmitem doenças, mas criam fendas nos galhos das árvores para depositar seus ovos.

Existem mais de 3.000 espécies conhecidas de cigarras. Elas formam 15 'ninhadas' principais de cigarras em diferentes áreas geográficas do mundo.

Cupuaçu: Fruta amazônica foi domesticada

Link para matéria completa: https://revistapesquisa.fapesp.br/fruta-amazonica-foi-domesticada/

Revista Pesquisa Fapesp - Edição 335 - jan. 2024

Resumo: Se hoje é possível tomar um sorvete de cupuaçu em São Paulo, longe da Amazônia, onde esses frutos pendem de árvores que podem chegar a 20 metros de altura (Theobroma grandiflorum), agradeça a uma história que parece ter começado cerca de 8 mil anos atrás. “Comunidades indígenas cultivam plantas há milênios, e nosso estudo revela que o cupuaçu, antes considerado uma espécie silvestre, é na verdade uma espécie domesticada a partir de um parente silvestre, o cupuí”, conta o botânico José Rubens Pirani, da Universidade de São Paulo. 

A conclusão saiu do trabalho de doutorado, orientado por ele, de Matheus Colli-Silva, atualmente pesquisador no Jardim Botânico Real de Kew, no Reino Unido. A polpa e a semente do cupuí (T. subincanum) são parecidas com as do cupuaçu, embora o fruto seja menor. Nos últimos dois séculos, o cupuí passou por um segundo pulso de domesticação, que ampliou sua distribuição a partir do Alto/Médio rio Negro para o resto da Amazônia. A alteração da planta para uso humano teria começado antes que o cacau, outra espécie aparentada, passasse pelo mesmo processo. O achado indica que a polpa de T. cacao era apreciada pelas comunidades indígenas muito antes de suas sementes atraírem interesse internacional para o desenvolvimento do chocolate, quando então a planta foi sujeita à seleção para cultivo (Communications Earth & Environment, 1º/11).

Descoberta: Anfíbio gigante mais antigo que dinossauros é encontrado no Rio Grande do Sul

Link para matéria completa: https://unipampa.edu.br/portal/descoberta-anfibio-gigante-mais-antigo-que-dinossauros-e-encontrado-no-rio-grande-do-sul

Resumo: Entre sapos, salamandras e cobras-cegas, os anfíbios formam um grupo de animais que, embora diversos, são quase sempre representados por bichinhos de pequeno tamanho, mas nem sempre foi assim. No início do período Triássico, antes mesmo dos primeiros dinossauros, os anfíbios eram os animais dominantes nos ecossistemas. Chegavam a tamanhos gigantescos e tinham uma aparência e modo de vida semelhante ao dos atuais jacarés e crocodilos.

E foi em rochas deste período que paleontólogos e paleontólogas liderados pela equipe do Laboratório de Paleobiologia do Campus São Gabriel da Universidade Federal do Pampa (Unipampa) fizeram uma impressionante descoberta: o crânio de uma nova espécie de anfíbio gigante. O novo bicho foi encontrado em uma fazenda na área rural do município de Rosário do Sul, interior do Rio Grande do Sul, e viveu há, aproximadamente, 250 milhões de anos.

O bicho ganhou o nome de Kwatisuchus rosai. “Kwati” em referência ao termo Tupi para focinho comprido (a cabeça do bicho era afilada como a dos crocodilos atuais). O “sobrenome” rosai homenageia o paleontólogo Átila Stock Da-Rosa, da Universidade Federal de Santa Maria (UFSM). O professor Da-Rosa foi um pioneiro na localização de sítios fossilíferos desta idade, dentre os quais o local onde foi encontrada a nova espécie, bem como no seu estudo e proteção.

“O Kwatisuchus era um sobrevivente. Viveu em um ambiente devastado pela maior extinção em massa da história do planeta”, explica o paleontólogo da Unipampa, Felipe Pinheiro, que coordenou a pesquisa. “Já que eram animais adaptados a condições de alto estresse ambiental, os anfíbios temnospôndilos acabaram se tornando abundantes em todo mundo. Eles nos ajudam a entender como as extinções afetaram o planeta e como podemos reconhecer seus efeitos atualmente”.

Os temnospôndilos, grupo ao qual pertence o Kwatisuchus, eram animais carnívoros e raramente pequenos, eram abundantes em ecossistemas aquáticos, mas também tinham representantes terrestres. Estima-se que os maiores poderiam chegar a quase 5 metros. Embora gigantesco para os padrões atuais, o Kwatisuchus, que tem um tamanho estimado de 1,5 m, era um temnospôndilo de médio porte.

“Este foi o grupo mais diverso de tetrápodes primitivos, com registro em todos os continentes da Terra. Os temnospôndilos sobreviveram à maior extinção em massa de todos os tempos. Possuem um amplo registro nos períodos geológicos, e tiveram vários pulsos de irradiação ao longo dos milhões de anos de sua existência”, conta o paleontólogo Estevan Eltink Nogueira, da Universidade Federal do Vale do São Francisco (Univasf).

O crânio do Kwatisuchus foi descoberto em agosto de 2022. Depois disso, passou por um delicado processo de limpeza e preparação nas instalações da Unipampa. Após completamente livre da rocha, o animal foi estudado em detalhe e a nova espécie ganhou um nome.

“Certamente o achado mais emocionante que já participei. Estávamos encerrando as buscas no sítio após encontrar poucos fragmentos ao longo do dia. Foi quando notei o que parecia ser um pedaço de osso mais alongado, e apenas no momento de sua coleta é que percebemos que se tratava de um pedaço do crânio em perfeitas condições! E já, ali mesmo, sabíamos que se tratava de algo fantástico e completamente novo!”, conta Voltaire D. Paes Neto, pesquisador em uma parceria entre a Unipampa e a Universidade de Harvard.

Com seu estudo detalhado, os cientistas ficaram surpresos com o fato de que os parentes mais próximos de Kwatisuchus são todos encontrados na Rússia. Essa semelhança mostra que as faunas brasileiras e russas tinham uma intrigante conexão em um passado distante.

“Naquele momento, os continentes estavam unidos em um supercontinente chamado Pangeia e a distância entre o Brasil e a Rússia era menor. Ainda assim, existiam barreiras. É incrível encontrar esse e outros animais que provavelmente conseguiram ultrapassar esses obstáculos. Participar do achado dessa nova espécie foi muito emocionante e suas similaridades com espécies russas instigam novos estudos para entender como essas conexões se deram”, explica a ecóloga e paleontóloga Arielli Fabrício Machado, pesquisadora da Unipampa, em parceria com a Universidade de Harvard.

Os cientistas destacam a importância da parceria entre fazendeiros e paleontólogos na realização das descobertas. “Os sítios fossilíferos normalmente ficam dentro das fazendas, de forma que o entusiasmo e interesse dos proprietários de terras é fundamental. Ao contrário do que muitos pensam, as descobertas paleontológicas não resultam em qualquer dano à propriedade”, explica Pinheiro.

A pesquisa é apoiada por um financiamento de pesquisa Lemann-Brasil, concedida à professora de Harvard, Stephanie Pierce, em colaboração com Felipe Pinheiro e o ex-pesquisador de Harvard e coautor Tiago Simões, atualmente na Universidade de Princeton.

"Os fundos da Lemann permitiram à nossa equipe a liberdade para procurar novos e importantes fósseis no Sul do Brasil, aqueles que viveram no rescaldo da maior extinção em massa de todos os tempos, a extinção Permo-Triássica há 252 milhões de anos", disse Pierce. "Esse esforço colaborativo está ajudando a lançar luz sobre como os ecossistemas respondem à instabilidade climática, quais espécies sobrevivem e quais sucumbem."

O estudo acaba de ser publicado na revista científica especializada The Anatomical Record. Além dos cientistas brasileiros, o trabalho contou com a participação de Tiago Simões, da Universidade de Princeton, e da paleontóloga Stephanie Pierce, da Universidade de Harvard.

82% das espécies de árvores que só ocorrem na Mata Atlântica estão ameaçadas de extinção

Link para matéria completa: https://jornal.usp.br/ciencias/82-das-especies-de-arvores-que-so-ocorrem-na-mata-atlantica-estao-ameacadas-de-extincao/ - Jornal da USP

Resumo: Estudo liderado por pesquisadores da USP e publicado na Science avaliou categorias de risco de todas as espécies arbóreas da Mata Atlântica; 13 espécies exclusivas daquele bioma podem já ter sido extintas

A extinção de espécies é um dos impactos mais extremos que o ser humano tem sobre a natureza. Extinção é para sempre e, a cada espécie perdida, perdemos milhões de anos de uma história evolutiva única e a oportunidade de aprender com essa história. Assim, evitar a extinção de espécies é o maior desafio para combater a atual crise global de perda da biodiversidade, que tem impacto direto nas nossas vidas, incluindo questões ligadas ao risco de pandemias, bioeconomia, biomateriais, desenvolvimento de medicamentos e vários outros serviços ecossistêmicos. O primeiro passo para frear esse processo de extinção de espécies é saber onde estão e qual é o grau de ameaça de cada espécie, o que permite a construção das chamadas Listas Vermelhas de Espécies. Estas listas nos ajudam a tomar a decisão de quais são as espécies prioritárias para investir tempo e recursos de conservação da biodiversidade.

Um estudo publicado recentemente na revista Science apresentou a Lista Vermelha das quase 5.000 espécies de árvores que ocorrem na Mata Atlântica, uma das florestas mais biodiversas e ameaçadas do mundo. “O quadro geral é muito preocupante”, diz Renato Lima, professor da USP que liderou o estudo. “A maioria das espécies de árvores da Mata Atlântica foi classificada em alguma das categorias de ameaça da União Internacional de Conservação da Natureza (IUCN). Isso era esperado, pois a Mata Atlântica perdeu a maioria das suas florestas e, com elas, as suas árvores. Mesmo assim, ficamos assustados quando vimos que 82% das mais de 2.000 espécies exclusivas desse hotspot global de biodiversidade estão ameaçadas”, completa Lima.

Muitas espécies emblemáticas da Mata Atlântica, como o pau-brasil, araucária, palmito-juçara, jequitibá-rosa, jacarandá-da-bahia, braúna, cabreúva, canela-sassafrás, imbuia, angico e peroba, foram classificadas como espécies ameaçadas de extinção. Um total de 13 espécies endêmicas – espécies que ocorrem apenas na Mata Atlântica e em nenhum outro lugar do mundo – foram classificadas como possivelmente extintas, ou seja, podem ter desaparecido do planeta. Por outro lado, cinco espécies que antes eram consideradas extintas na natureza foram redescobertas pelo estudo. O trabalho usou mais de 3 milhões de registros de herbários e de inventários florestais, além de informações detalhadas sobre a biologia, ecologia e usos das espécies de árvores, palmeiras e samambaiaçús.

A construção da lista de espécies ameaçadas da Mata Atlântica se baseou em diferentes critérios da IUCN. “E esse foi um outro aspecto importante do trabalho”, acrescenta Lima. “Se tivéssemos usado menos critérios da IUCN nas avaliações de risco de extinção das espécies, o que geralmente tem sido feito até então, nós teríamos detectado seis vezes menos espécies ameaçadas. Em especial, o uso de critérios que incorporam os impactos do desmatamento aumenta drasticamente o nosso entendimento sobre o grau de ameaça das espécies da Mata Atlântica, que é bem maior do que pensávamos anteriormente”, finaliza Lima.

A maior parte das informações necessárias para avaliações usando muitos critérios da IUCN é difícil de obter ou estimar a partir de outras fontes de dados. Consequentemente, a maioria das avaliações de risco de extinção atualmente disponíveis na IUCN se baseia apenas na distribuição geográfica das espécies, o chamado critério B. Mas o declínio no número de árvores adultas causado pelo desmatamento (investigado pelo critério A) é a principal causa de ameaça das espécies, principalmente em hotspots globais de biodiversidade altamente alterados como a Mata Atlântica. Ou seja, utilizar vários critérios da IUCN para a construção de listas vermelhas pode evitar uma grave subestimação do grau de ameaça das espécies. Para estimar o declínio das populações, dados de inventários florestais ao longo de toda a Mata Atlântica foram reunidos em uma única base de dados (TreeCo), permitindo entender como o número de árvores foi reduzido pelo desmatamento ao longo do tempo.

A proporção de populações classificadas em cada categoria de ameaça e os critérios correspondentes da UICN atribuídos às categorias.

( A e B ) Os resultados são apresentados para as populações de (A) todas as espécies arbóreas que ocorrem na Mata Atlântica ( n = 4.953) e (B) apenas espécies endêmicas ( n = 2.464). A proporção de populações classificadas em cada categoria de ameaça e os critérios correspondentes da UICN (indicados por letras) são apresentados no gráfico circular central e no gráfico circular externo, respetivamente. As populações classificadas como NA correspondem principalmente à categoria Não Aplicável das avaliações regionais da IUCN, incluindo espécies errantes. Para maior clareza, os painéis não incluem a categoria Dados Deficientes (poucas espécies). Aqui definimos “população” como um grupo de indivíduos da mesma espécie que habitam a mesma área geográfica (a Mata Atlântica, no nosso caso). CR, Criticamente em Perigo (vermelho); EN, Em Perigo (laranja); LC, Pouco Preocupante (verde escuro); NA, Não Aplicável (cinza); NT, Quase Ameaçado (verde); VU, Vulnerável (amarelo).

Hans ter Steege (Naturalis Biodiversity Center, Holanda), coautor do trabalho, relembra que o estudo não se limitou à avaliação da ameaça de extinção apenas na Mata Atlântica. “Fizemos projeções sobre qual seria a magnitude do impacto da perda de florestas sobre as espécies de árvores em escala global.” Essas projeções incluíram os principais maciços de florestas tropicais do mundo. “As projeções indicam que entre 35-50% das espécies de árvores do planeta podem estar ameaçadas apenas devido ao desmatamento”, conclui Ter Steege. Além destas projeções, o estudo propõe um fluxo metodológico e ferramentas para implementá-lo em larga escala, permitindo avaliar o grau de ameaça de milhares de espécies simultaneamente. “Isso também permite aplicar a mesma abordagem para outras regiões do mundo ou até outras formas de vida, como orquídeas ou bromélias, por exemplo”, lembra Gilles Dauby (IRD, França), também coautor do estudo.

Segundo Marinez Siqueira e Eduardo Fernandez, do Centro Nacional de Conservação da Flora, órgão do Instituto de Pesquisas Jardim Botânico do Rio de Janeiro responsável pela elaboração da Lista Vermelha Oficial da Flora do Brasil, a abordagem usada no estudo é robusta para avaliar o grau de ameaça das espécies, e será utilizada de forma sistematizada a partir de 2024 para avaliar as cerca de 12.000 espécies de plantas que ocorrem apenas no Brasil e que ainda não tiveram o seu grau de ameaça avaliado oficialmente. “Isso será um ganho em escala sem precedentes para avaliar a megadiversa flora do Brasil, em um período de tempo muito mais compatível com as necessidades urgentes de políticas públicas e planos de ação para protegê-las”, avaliam Marinez e Eduardo.

A abordagem inovadora proposta pelo estudo se propõe a avançar com a utilização de dados populacionais das espécies de árvores da Mata Atlântica, que muitas vezes acabaram sendo negligenciados durante o processo de avaliação de risco de extinção por não estarem prontamente disponíveis em repositórios digitais ou por se encontrarem pulverizados em diferentes banco de dados. “Por fim, entender onde se situam as espécies ameaçadas e quais vetores estão promovendo a ampliação de seus riscos de extinção nos permitirá agir no sentido de reverter esse cenário”, finalizam.

O cenário é muito preocupante, principalmente porque o estudo considerou apenas ameaças passadas (desmatamento) e não as ameaças futuras, como as mudanças climáticas, que podem acelerar os riscos de extinção de espécies. O que podemos fazer frente a esse cenário? Além da conservação das espécies em jardins botânicos e bancos de germoplasma, existem os chamados Planos de Ação Nacionais (PANs), instrumentos de promoção de políticas públicas direcionadas à conservação e à recuperação de espécies ameaçadas no Brasil, em especial àquelas em risco iminente de desaparecer.

Outra saída para buscar reverter as perdas de espécies de árvores na Mata Atlântica é a restauração florestal, como comenta André de Gasper, professor da FURB e coautor do estudo. “Projetos de restauração, em áreas abertas ou em fragmentos degradados, podem selecionar preferencialmente as espécies regionais mais ameaçadas da Mata Atlântica, visando estimular a produção de sementes e mudas destas espécies e a recuperação das suas populações de árvores na natureza.” Estamos em plena Década das Nações Unidas da Restauração de Ecossistemas, o que favorece iniciativas regionais e a criação de políticas públicas capazes de usar a restauração para reverter esse triste cenário enfrentado pelas árvores da Mata Atlântica e dos demais hotspots globais de biodiversidade.

Link para o trabalho: https://doi.org/10.1126/science.abq5099

Butantan testa soro contra peixes venenosos

Link para matéria completa: https://revistapesquisa.fapesp.br/butantan-testa-soro-contra-peixes-venenosos/

Revista Pesquisa Fapesp - Gilberto Stam - Edição 334 - dez. 2023

Resumo: Há 30 anos, sempre que vai à praia, a bióloga Mônica Lopes Ferreira, do Instituto Butantan, aproveita para coletar peixes venenosos. De volta ao laboratório, ela e sua equipe extraem o veneno para desenvolver soros e tratar vítimas de acidentes causados por alguns tipos de animais do mar e de rios. Até agora, o grupo obteve sucesso com o bagre-amarelo (Cathorops spixii), comum em toda a costa brasileira, a arraia de rios da Amazônia (Potamotrygon orbignyi), o niquim ou peixe-sapo-do-nordeste (Thalassophryne nattereri) e um parente próximo do peixe-leão, o peixe-escorpião (Scorpaena plumieri), encontrado nos recifes. Ferreira e o médico Vidal Haddad Júnior, da Universidade Estadual Paulista (Unesp), do campus de Botucatu, escolheram essas espécies por causarem acidentes frequentes, com base em relatos de pescadores de vilas litorâneas do Nordeste e do Norte.

Testados em camundongos, os soros são produzidos como aqueles usados contra picadas de serpentes ou escorpiões: doses minúsculas de veneno são inoculadas em cavalos, dos quais depois se extraem os anticorpos usados para tratar pessoas. Em testes em camundongos, os soros se mostraram eficazes para deter os efeitos das toxinas dessas quatro espécies, como descrito em um artigo publicado em maio na revista científica International Journal of Molecular Sciences. Novos testes e a produção em maior escala, no entanto, dependem de o Ministério da Saúde (MS) reconhecer os acidentes com peixes como um problema relevante de saúde pública.

De 2007 a 2013, de acordo com o levantamento mais recente, publicado em 2015, o MS registrou 4.118 acidentes com animais de rio e mar, incluindo ouriços e águas-vivas – ou 1,6 por dia. “Como a notificação não é obrigatória, o número real certamente é muito maior”, afirma Haddad, um dos autores do levantamento, publicado em 2015 na Revista da Sociedade Brasileira de Medicina Tropical.

Existem quase 200 espécies conhecidas de peixes venenosos que causam acidentes no Brasil – esse número aumenta pouco a pouco. “Recentemente, reconhecemos os pintados [Pseudoplatystoma corruscans], usados para fazer isca à milanesa nos bares brasileiros, como peçonhentos”, afirma Haddad.

Nos registros médicos, cerca de 70% dos acidentes são atribuídos a arraias de água doce, provavelmente os mais notificados porque as lesões são profundas e doloridas. Com base em suas próprias observações, porém, Haddad e Ferreira consideram que os bagres, conhecidos como mandis de água doce, são os peixes que mais causam acidentes, por viverem em toda a costa e em rios.

De 126 pescadores do município de Miranda, em Mato Grosso do Sul, 38 haviam se machucado com bagres e, em Corumbá, 111 dos 355 pescadores relataram lesões causadas por mandis, segundo estudo publicado em 2018 na Revista da Sociedade Brasileira de Medicina Tropical. Nas praias, os pescadores costumam descartar bagres pequenos na areia, que podem ser pisados por banhistas.

Há 30 anos estudando esses acidentes, Haddad tem observado que as pessoas não costumam procurar atendimento médico porque, em geral, a dor das ferroadas passa após poucas horas, ainda que as toxinas do veneno possam causar grandes danos ao organismo. “As infeções bacterianas são comuns nos ferimentos e podem levar a complicações graves como amputação e sepse”, observa. Ferreira acrescenta: “Os médicos raramente identificam a verdadeira causa do ferimento, confundido com cortes de cacos de vidro ou ferroada de siri, que não é venenoso e não causa ferimentos graves. Alguns médicos ficam surpresos quando conto que peixe tem veneno”. O fato de esses peixes não serem citados nos formulários de notificação médica dificulta o trabalho.

Em parceria com a Secretaria da Saúde de Santa Catarina, a bióloga tem feito palestras para profissionais da área da saúde para aumentar a notificação dos acidentes com peixes. Também tem ajudado a produzir folhetos informativos para a população. Haddad, por sua vez, publicou em 2007 um manual para profissionais da saúde chamado Animais aquáticos potencialmente perigosos do Brasil: Guia médico e biológico.

Em seu doutorado, quando atendeu no pronto-socorro de Ubatuba entre 1998 e 1999, o médico constatou que não só os peixes perturbavam a paz dos moradores e turistas. Ali, os acidentes mais comuns, cerca de metade deles, eram com ouriços-pretos, um animal que não tem veneno ativo em humanos e vive em colônias de até 12 bichos, nas pedras. Os espinhos são tirados com duas agulhas grossas, sem anestesia. “Já atendi pacientes com até 50 espinhos, o que trava a fila do pronto-socorro”, relata Haddad.

A bióloga do Butantan testemunhou episódios dramáticos. Anos atrás, em um posto de saúde de Maceió, capital de Alagoas, ela conheceu um alfaiate que, 20 dias antes, pescava na lagoa de Mundaú, nos arredores da cidade, quando um bagre que balançava na vara espetou sua mão. O efeito do veneno do peixe foi tão intenso que parte dos músculos já estava necrosada e sem movimento 20 dias depois, quando foi ao posto. O médico que o atendeu teve de amputar os dedos indicador e médio da mão direita, e o alfaiate teve de antecipar a aposentadoria

Ferreira relata ter conhecido catadores de marisco no litoral de Alagoas que ficaram meses sem trabalhar após serem atingidos pelos espinhos do niquim, um peixe que fica enterrado em águas rasas. Mergulhadores também são vítimas frequentes: “As pessoas têm o péssimo hábito de tocar aquilo que observam e podem encostar no peixe-escorpião, escondido nos recifes”, diz ela. O veneno dessa espécie é o único que tem efeito em todo o corpo, e não apenas local, e pode causar problemas respiratórios e cardíacos.

Os venenos são compostos de proteínas e se somam a toxinas do muco da pele dos peixes, que normalmente protegem os animais contra patógenos. Em alguns peixes, como as arraias, o ferrão fica revestido pela pele e coberto de muco. O niquim é o único que injeta o veneno ativamente, como as serpentes. Ele contrai os músculos de glândulas que injetam o veneno por meio de quatro espinhos ocos, dois ao lado do corpo e dois nas costas. É o que mais causa ferimentos em quem pisa no animal sem perceber.

Os venenos dos peixes funcionam de forma parecida. Assim que entram na circulação sanguínea, geram uma intensa contração das artérias e veias. O fechamento dos vasos sanguíneos causa inchaço, vermelhidão na pele, inflamação, morte dos tecidos e infecções bacterianas. “A interrupção da circulação provavelmente é a causa da dor intensa, que os pacientes descrevem como excruciante”, comenta Haddad.

Embora usados como sinônimos, os termos veneno e peçonha expressam diferentes comportamentos, alerta o biólogo Carlos Jared, também do Butantan: “Animais peçonhentos, como as serpentes, atacam, mordem e injetam o veneno quando vão se alimentar ou se defender. Já os peixes usam o veneno apenas como forma de defesa, quando são pisados ou mordidos”. Os baiacus (Takifugu sp.), além de produzirem veneno, inflam o corpo, dando aos predadores a impressão de que seriam bem maiores, impossíveis de serem comidos. Suas toxinas estão na pele e em órgãos como o fígado, removidos antes de serem consumidos.

O avanço das arraias

Em 1982, o fechamento das comportas da usina hidrelétrica de Itaipu gerou um imenso lago que cobriu o salto de Sete Quedas, até então uma barreira natural às arraias. Com o caminho livre, elas subiram o rio Paraná, chegaram ao Paranapanema e continuam se espalhando.

“Por volta de 2005, coletamos as primeiras arraias no rio Tietê, hoje com quase um terço de seu curso ocupado por esses peixes”, relata Haddad. Sua previsão é de que as arraias avancem pelo Tietê acima e, pelos rios Grande e Paranaíba, cheguem a Minas Gerais. Ele recomenda andar arrastando o pé no leito do rio, principalmente no Pantanal e na Amazônia, para afugentar arraias escondidas.

Na estação reprodutiva, em julho e agosto, as arraias migram de áreas mais profundas, onde se alimentam, para as rasas, onde se enterram no lodo para se esconder de predadores. A pisada de visitantes no leito do rio Araguaia, por exemplo, dispara um movimento reflexo de contração do rabo no peixe, com um a quatro ferrões de até 10 centímetros. Os ferrões são serrilhados e difíceis de serem removidos quando enterrados na perna.

O tratamento recomendado contra acidentes com peixes venenosos consiste em imergir o membro atingido em água quente a uma temperatura tolerável, remover o ferrão ou espinho e restos que tenham se quebrado no corpo, lavar a ferida com água e sabão, procurar ajuda médica, tomar os remédios receitados e fazer curativos até o ferimento desaparecer.

Artigos científicos

FERREIRA, M. L. et al. Effective pre-clinical treatment of fish envenoming with polyclonal antiserum. International Journal of Molecular Sciences. v. 24, n. 9. 6 mai. 2023.

RECKZIEGEL, G. C. et al. Injuries caused by aquatic animals in Brazil: An analysis of the data present in the information system for notifiable diseases. Revista da Sociedade Brasileira de Medicina Tropical. v. 48, n. 4. ago. 2015.

HADDAD JR., V. Injuries caused by fish in a community of Pantanal fishermen: Detection, treatment, and prevention of envenomations and trauma. Revista da Sociedade Brasileira de Medicina Tropical. v. 51, n. 5. set. 2018.

Cientistas clonam primeiro macaco rhesus com novo método científico

Link para texto completo: https://www.metropoles.com/saude/clone-primeiro-macaco-rhesus

Resumo: Os pesquisadores da Academia Chinesa de Ciências (CAS), na China, acreditam que a nova técnica possibilitará a criação de macacos rhesus idênticos que possam ser usados em experimentos para pesquisas médicas e também aperfeiçoar a fertilização in vitro convencional.

Tentativas

A ovelha Dolly foi o primeiro mamífero a ser clonado usando uma técnica chamada transferência nuclear de células somáticas (SCNT). Nela, os cientistas reconstroem essencialmente um óvulo não fertilizado fundindo um núcleo de célula somática – e não de um espermatozoide ou óvulo – com um óvulo cujo núcleo foi removido em laboratório.

Mais de 20 tipos de mamíferos foram criados desde então usando a mesma técnica. A lista inclui cães, gatos, porcos e gado. Mas a clonagem de primatas sempre foi um desafio para a ciência.

Tentativas anteriores de clonar macacos rhesus não tiveram o mesmo sucesso. Quase metade de todos os embriões implantados no útero morreu por volta do 60º dia de gestação. Alguns clones conseguiram viver durante semanas ou meses, muitos outros sobreviveram apenas horas ou dias depois de sair do útero.

De acordo com os pesquisadores, grande parte das complicações ocorre devido a problemas de expressão genética durante o desenvolvimento.

O macaco rhesus é a segunda espécie de primata que os cientistas da Academia Chinesa de Ciências (CAS) conseguem clonar com sucesso. Em 2018, o mesmo grupo de pesquisadores anunciou o nascimento de Zhong Zhong e Hua Hua, dois clones de um macaco comedor de caranguejo (Macaca fascicularis), usando SCNT. Eles continuam vivos.

Aperfeiçoamento da técnica de clonagem de animais

De acordo com o pesquisador Qiang Sun, principal autor do estudo publicado na Nature Communications, o maior problema pra avançar com o desenvolvimento dos macacos era que as placentas dos embriões clonados apresentavam anormalidades em comparação com as da fertilização in vitro.

Por isso, os pesquisadores substituíram os trofoblastos, as células que mais tarde se tornariam a placenta, pelas de um embrião saudável e não clonado. As células trofoblásticas fornecem nutrientes para um embrião em crescimento e se transformam na placenta, que fornece oxigênio e assistência vital ao feto.

“Esta estratégia é uma grande promessa para melhorar as taxas de sucesso, abordando questões especificamente relacionadas com o trofectoderma, que desempenha um papel crucial no desenvolvimento embrionário inicial e na implantação”, escreve a equipe.

Mas ainda há um longo caminho a ser percorrido. Apenas um dos 113 embriões iniciais sobreviveu, o que significa uma taxa de sucesso inferior a 1%.

Os cientistas acreditam que o método de substituição de trofoblastos também pode ter implicações para a fertilização in vitro convencional. Se embriões humanos com anomalias ou deficiências nas células do trofoblasto puderem ser resgatados desta maneira, isso poderá aumentar o potencial de resultados de gravidez bem-sucedidos.

COMPLEMENTO: O macaco rhesus antigamente pertencia ao gênero Rhesus e foi utilizado nos experimentos sobre grupos sanguíneos (daí o termo Rh). Agora pertence à espécie Macaca mulatta.

Cientistas filmam plantas se comunicando e protegendo umas às outras

Link para matéria completa:

https://revistagalileu.globo.com/ciencia/biologia/noticia/2024/01/cientistas-filmam-plantas-se-comunicando-e-protegendo-umas-as-outras-veja-video.ghtml

Resumo: Pesquisa mostra como plantas recebem das vizinhas sinais de compostos orgânicos voláteis (COV), diante de ameaças, como a presença de herbívoros

Por Redação Galileu

E planta faz isso? Faz sim: as plantas também se comunicam. Pesquisadores do Japão descobriram uma lacuna na nossa compreensão da "conversa" entre plantas: antes, sabíamos como elas enviam mensagens, mas um estudo revela pela primeira vez como elas recebem sinais. A pesquisa foi publicada em 2023 na revista Nature Communications.

Para a pesquisa, cientistas das universidades de Saitama e Yamaguchi, no Japão, filmaram plantas para entender como respondiam ao serem banhadas por compostos orgânicos voláteis (COVs), que elas liberam segundos após serem feridas.

Imperceptíveis aos seres humanos, os COVs são sinais aéreos usados entre as plantas para se comunicar e se proteger. Parecidos com odores, essas sinalizações repelem herbívoros famintos e atraem os inimigos naturais desses animais.

Segundo o estudo, "plantas intactas vizinhas percebem esses COVs como sinais de perigo para desencadear respostas de defesa ou se preparar para responder a estresses iminentes de maneira oportuna".

A percepção dos compostos em plantas foi relatada pela primeira vez no início dos anos 1980 por dois grupos diferentes, que demonstraram que salgueiros Sitka (Salix sitchensis) e árvores de álamo (Populus x euramericana) exibiam propriedades anti-herbívoros que aumentavam quando ao serem cultivadas perto de plantas danificadas.

Desde então, este tipo de sinalização interplantas mediada por COVs foi relatada em mais de 30 espécies de plantas, incluindo feijão-de-lima, tabaco, tomate, sálvia e Arabidopsi.

Experimento com lagartas

Em um dos experimentos, os autores do estudo usaram um microscópio de fluorescência. Além disso, eles contaram com uma bomba para transferir compostos emitidos pelas plantas feridas e infestadas por insetos.

As plantas utilizadas nessa fase da a pesquisa foram geneticamente modificadas para que suas células contivessem um biossensor. Esse dispositivo se ilumina em verde quando um influxo de íons de cálcio é detectado.

As lagartas Spodoptera litura foram colocadas em folhas cortadas de plantas de tomate e em Arabidopsis thaliana, uma erva daninha comum na família das mostardas. Em seguida, os pesquisadores registraram as respostas de uma planta de Arabidopsis íntegra, sem insetos.

Os COVs foram concentrados em uma garrafa plástica e bombeados para cada planta receptora a uma taxa constante. As plantas não danificadas receberam as mensagens de suas vizinhas feridas, respondendo com explosões de sinalização de cálcio que se espalharam por suas folhas estendidas. 

Veja o vídeo no Youtube: https://www.youtube.com/watch?v=wJ0SgwWG1q4&t=3s

A gravação mostra imagens de fluorescência usadas pelos cientistas para visualizar a sinalização de cálcio da Arabidopsis thaliana, exposta a COVs liberados por outra planta danificada.

Uma análise revelou que dois compostos, chamados Z-3-HAL e E-2-HAL, induziram sinais de cálcio na planta vizinha, Arabidopsis. Para entender quais células são as primeiras a responder aos sinais de perigo, os pesquisadores projetaram essa planta com sensores fluorescentes exclusivamente em determinadas células.

"Finalmente, desvendamos a intrincada história de quando, onde e como as plantas respondem às 'mensagens de aviso' no ar de suas vizinhas ameaçadas", afirma Masatsugu Toyota, biólogo molecular da Universidade de Saitama e autor sênior do estudo, em comunicado. "Essa rede de comunicação etérea, escondida de nossa visão, desempenha um papel fundamental em proteger as plantas vizinhas de ameaças iminentes de maneira oportuna."

COMPLEMENTO: Texto extraído da fonte (https://revistacasaejardim.globo.com/paisagismo/noticia/2024/01/video-incrivel-cientistas-gravam-planta-conversando-com-a-sua-vizinha.ghtml)

A equipe mostrou que mudanças nas concentrações de duas substâncias – os compostos voláteis (Z)-3-hexenal (Z-3-HAL) e (E)-2-hexenal (E-2-HAL) – na névoa acionaram instantaneamente as defesas das plantas intactas. Eles também descobriram que a presença dos compostos é identificado pelos estômatos, pequenos poros nas superfícies das plantas que realizam trocas gasosas.