Feeds:
Artigos
Comentários

Posts Tagged ‘Biologia’

Um estudo veio mostrar pela primeira vez que a maternidade provoca alterações no cérebro da mulher.

functioning 1

fig.1

O estudo foi feito por investigadores da Universidade Autónoma de Barcelona e do Instituto Hospitalar del Mar de Investigaciones Médicas, com a colaboração da Clínica IVI Barcelona (fig.1). As conclusões foram publicadas na prestigiada revista científica Nature Neuroscience.

Amostra

A investigação foi acompanhada durante 5 anos e 4 meses, e para a sua realização, os investigadores compararam a ressonância magnética de um grupo com 25 mulheres grávidas, antes e depois do parto, 19 companheiros dessas mulheres, e um grupo com 20 mulheres que não estavam, nem nunca estiveram grávidas e 17 companheiros das mesmas.

Efeitos da gravidez no cérebro               

Mediante a análise de imagens de ressonância magnética pode observar-se como as

2

fig.2

mulheres que viviam a sua primeira gravidez apresentam uma redução de matéria cinzenta nas regiões das relações sociais. Parte dessas regiões ativam-se quando a mulher observa a imagem do seu bebé, acredita-se que as mudanças observadas concedem uma vantagem adaptativa na transição para a maternidade, facilitando a capacidade da mãe perceber os sinais e necessidades do seu filho.

As mudanças neuro-anatómicas localizadas em algumas das regiões do cérebro destas mulheres mostraram, uma resposta neuronal mais forte aos seus filhos no período pós-parto.

Redução da massa cinzenta

A redução de massa cinzenta ocorreu em todas as mulheres grávidas estudadas e é exclusivo deste grupo, pois no grupo de mulheres que não estavam grávidas não se detectou redução de massa cinzenta, o que indica que provavelmente se trata de uma alteração devido aos processos biológicos da gravidez.

3

fig.3: esta imagem, presente no artigo Nature neruoscience, mostra onde se situam as alterações da matéria cinzenta na mulher antes e depois da gravidez

Após o nascimento dos filhos o cérebro assume uma configuração que parece traduzir menor ansiedade e mais capacidade de lidar com o stress, assim como uma melhoria da memória.

O cérebro da mãe muda em qualquer tipo de gravidez?

4

fig.4

A investigação teve em conta as variações tanto em mulheres que fizeram tratamentos de fertilidade, como em mulheres que engravidaram de forma natural, e a redução de matéria cinzenta é praticamente idêntica em ambos os grupos.

Por outro lado, não se encontraram evidências que a gravidez provoque alguma alteração na memória, nem noutras funções intelectuais nas mulheres estudadas e, portanto, acredita-se que a perda de substância cinzenta não implica nenhum défice cognitivo, mas sim o contrário.

Explica a equipa de investigadores do IVI Barcelona, “Acreditamos que é uma reestruturação do cérebro com finalidade adaptativa, ou seja, uma forma de, por exemplo, aumentar a sensibilidade da mãe para detetar o estado emocional do seu bebé”.

Opinião crítica

Na nossa opinião, o facto de o cérebro sofrer alterações devido aos processos biológicos da gravidez, faz com que uma mulher que está brevemente para ser mãe tenha uma afinidade maior com o filho, permitindo uma relação mãe-filho melhor.

Ricardo Prazeres e Rúben Encarnação, 12ºB

Referências Bibliográficas:

Imagens utilizadas:

 

 

 

 

Read Full Post »

Células transgénicas como alternativa às injeções de insulina

Diabetes mellitus e os seus dilemas   

Segundo a Federação Internacional de Diabetes, atualmente 415 milhões de pessoas são afetadas por  Diabetes mellitus, uma doença crónica onde a quantidade de glicose (açúcar) no sangue é muito elevada devido à incapacidade do pâncreas em produzir insulina (tipo I) ou, em certos casos, a produção não ser suficiente para a dieta excessiva de glícidos (açucares) e/ou o facto do organismo criar resistência contra a insulina  (tipo II) . Uma vez que a insulina tem como tarefa a entrada de glicose para as células, a ausência desta leva à acumulação de glicose no sangue – hiperglicemia. Esta pode ter como consequências mais graves ataque cardíaco, cegueira e amputação de membros.

polarization

Figura 1 – (A) Estado dos canais iónicos quando a membrana celular se encontra polarizada, ou seja, quando o meio extracelular está mais positivo que o intracelular. (B) Estado dos canais iónicos quando ocorre despolarização da membrana celular, isto é, quando há entrada de iões na célula e o interior desta fica mais positivo.

Embora a diabetes ainda não tenha cura, o correto controlo dos níveis de  glicemia, através da medicação, do cumprimento de dieta adequada, da prática de exercício físico pode prolongar a vida dos diabéticos.

Além dos riscos e consequências que a diabetes implica, o tratamento acarreta responsabilidades diárias devido à constante necessidade de controlo dos níveis de glicemia, o que leva à procura de novos tratamentos de forma a minimizar esse desconforto.

Um grupo de cientistas da ETH Zurich, apoiado pela programa European Union Seventh Framework veio ao encontro dessa necessidade e realizou uma investigação com o objetivo de inovar e facilitar o tratamento dos diabéticos, a partir de células transgénicas.

Como funcionam estas células?

A equipa utilizou uma linha de células dos rins, naturalmente sensíveis à glicose, e adicionaram-lhes novos canais de cálcio e um promotor sintético para o gene da insulina.

Em casos de valores normais ou inferiores de glicemia, o ião potássio sai continuamente da célula, pelo que a membrana celular fica polarizada (ver figura 1A).

Em casos de hiperglicemia, estas células transgénicas incorporam alguma glicose, que, ao ser convertida em ATP (ver fig. 2), bloqueia os canais de potássio. Dá-se então a despolarização da membrana (ver fig 1B), o que por sua vez provoca a entrada de cálcio. O aumento de cálcio no interior da célula ativa o promotor do gene da insulina, que vai resultar na sua expressão (ver fig. 3) ocorrendo assim a síntese de insulina.

atp

Figura 2 – Equação da respiração aeróbia. Através do processo da respiração celular aeróbia, que ocorre em maior parte na mitocôndria, a glicose é transformada em ATP, a molécula energética universal

Ratos diabéticos versus células transgénicas – o estudo   

Para testarem estas células transgénicas e a sua possível aplicação em doentes diabéticos, a equipa fez um estudo que consistiu na inserção das referidas células sob a forma de um implante imunoprotetor (não é rejeitado pelo corpo recetor) em ratos diabéticos tipo I e tipo II.

Os resultados do estudo mostraram que as células transgénicas não só restabeleceram a quantidade certa de insulina no corpo dos ratos diabéticos, como erradicaram quaisquer episódios de hiperglicemia, isto é, superaram o funcionamento das células pancreáticas saudáveis. Martin Fussenegger, líder da investigação, afirma: “É difícil perceber porque é que as nossas [células] são melhores do que algo que resultante de milhares de anos de evolução, (…)”[1]. E isto tudo sem nunca serem observados sintomas secundários de excesso de insulina.

functioning

Figura 3 – Funcionamento das células HEK-293 transgénicas

Diabéticos e um prognóstico de esperança

Tendo em conta que uma em cada 11 pessoas a nível mundial têm diabetes, a investigação analisada tem uma elevada importância para a sociedade, pois, caso seja implementada e comercializada, facilitará os cuidados diários, causando um impacto a curto e longo prazo na vida do diabético.

Sandra Afonso e Bárbara Bessa, 12ºB

Referências bibliográficas:

[1] Devlin, Hannah. (8 dezembro 2016). New diabetes treatment could eliminate need for insulin injections. Acedido em 18 janeiro de 2017. Disponível em: https://www.theguardian.com/science/2016/dec/08/new-diabetes-treatment-could-eliminate-need-for-insulin-injections

Bibliografia:

Read Full Post »

fig-1

A compra certa no momento

a

fig.2 – Ryan Mckellar e Xing Lida

Em 2015, no mercado de Myanmar, foi descoberta uma incrível peça, o mercador que a estava a vender afirmava que seria uma planta, mas Xing Lida sabia que essa informação era falaciosa e adquiriu-a, esta amostra proveio das minas de âmbar do vale de Hukawng, já famoso por muitas espetaculares criaturas datadas à mais de 99 milhões de anos. Uma equipa liderada por Xing Lida da Universidade de Geociência na China, em Beijing, e Ryan McKellar descobriram algo mais impressionante que uma planta, descobriram  nada mais nada menos do que uma cauda de dinossauro fossilizada.

 

Identidade da cauda

1

fig.3 – uma reconstituição de um pequeno coelurosaurs aproximando-se de um árvore com resina

A equipa lança as suas próprias suspeitas sobre a possibilidade de a cauda pertencer a um dinossauro carnívoro integrado num subgrupo designado por coelurosaurs, contudo, não seria nenhum dinossauro gigante devido ao facto dos ossos da cauda serem de dois milímetros de largura. Se já era crescido ou juvenil permanece por desvendar. “Se tivéssemos que segurar o dinossauro na nossa mão seria mais ou menos do tamanho de um pardal” diz Ryan Mckellar.

Uma cauda repleta de história e conhecimento

Usando um potente microscópio, Dr. Mckellar analisou o âmbar. Fiquei surpreendido pela estrutura das penas que observamos na amostra,  disse ele.

fig-4

fig.4. – imagem à esquerda: mapeamento das linhas de fluxo dentro do âmbar usando a luz UV para examinar a história da preservação. Imagem à direita: raios X e análises microscópicas revelam 8 vértebras, possivelmente poderia ter 25

A maioria das aves modernas têm um eixo central designado raque. Do raque derivam pequenos eixos chamados de barbas, seguidamente destas derivam ainda mais pequenos filamentos com o nome de bárbulas. Mas esta espécie não apresentava raque, apenas

fig-5

fig.5

apresentava barbas e bárbulas. A nova espécie encontrada confirma as ideias que os biólogos têm sobre a ordem pela qual algumas caraterísticas das penas modernas, como as barbas e bárbulas terão aparecido, afirma Mckeller. A descoberta sugere que as barbas e bárbulas terão evoluído primeiro que o raque (que suporta o voo) nas penas.

 

Penas? Poderia voar?

A presença de vértebras articuladas na amostra possibilita aos pesquisadores eliminar a hipótese de as penas pertenceram a uma ave pré-histórica, sugerindo que estas eram flexíveis de uma maneira que barbas de aves voadoras não são.  Tamanhas penas poderiam ter apenas uma função de camuflagem, sinalização ou desempenhar uma função termorreguladora.

As penas do dinossauro tinham um raque pouco definido e parecem cair para qualquer um dos lados da cauda. A aberta e flexível estrutura das penas é mais próxima da estrutura de penas decorativas do que as de voo, tendo estas um raque, ramificações, sub-ramificações e ganchos bem definidos que mantêm a estrutura junta.

fig-6

fig.6 – a estrutura das penas do dinossauro é flexível, aberta, e semelhante às penas ornamentais modernas

Últimas palavras da cauda

É incrível como um singular e mero pedaço de âmbar pode fornecer tanto conhecimento para a Paleontologia e Biologia. Com a situação política a estabilizar em Myanmar, paleontologistas esperam encontrar mais incríveis amostras como esta no futuro devido ao facto de uma pequena amostra na nossa mão poder vir a ser uma enorme conquista para a ciência.

André Pinto e Daniel Pereira, 12ºB

Referências bibliográficas

Fontes das imagens:

Read Full Post »

Esta nova rúbrica, que  se inicia com a publicação deste artigo, decorre do projeto conjunto da professora de Biologia, Telma Rodrigues, com o 12ºB e a BE. Inicialmente desenhado para ser uma ponte entre a literacia da informação e a literacia científica, acabou por ser integrado num projeto mais largado – O SMiLES (Strenghtening  Methodologies in Learning Science), que constitui uma parceria ERASMUS+ KA2, com escolas de Letónia. Lituânia, Itália e Turquia e que na nossa escola envolve 6 professores e cerca de 150 alunos de Ciências e Tecnologias do Ensino Secundário.

O artigo que hoje se publica ficou em 1º lugar entre os artigos realizados por todos os alunos do 12ºB e constituiu critério principal de seleção dos alunos que irão participar no próximo encontro em Uggiate (Itália) no próximo mês de março.

Nota do editor

Descoberta da proteína que inicia propagação de tumor 

Investigadores espanhóis identificam a proteína responsável pela origem das metástases

nature_aznar_pascual_02

fig.1 Líder do grupo, Salvador Aznar Benitah e parceira, Gloria Pascual, no Laboratório de Células Estaminais e Cancerígenas

Cientistas do Instituto de Investigação Biomédica de Barcelona (IRB) publicaram dia 7 de dezembro de 2016, na revista britânica “Nature”, um estudo que revela ter descoberto a proteína que inicia o processo de metástases do cancro (CD36).

Metástase é uma palavra que provoca receio porque significa a morte em 90% dos casos de cancro, mas este processo está mais perto de ser compreendido. Um grupo

figura-2

fig.2 Processo Metastásico

de pesquisa liderado pelo cientista Salvador Benitah, no IRB de Barcelona, publicou um estudo no qual identifica uma proteína crucial, a CD36, encontrada na membrana de células tumorais, responsável pela absorção de lípidos (gorduras) e início de uma metástase.

O projeto realizado por esta equipa relaciona o consumo de gorduras com o processo de alastramento do cancro e questiona: será que uma dieta rica em   gorduras leva ao aumento da frequência das metástases?caixa1

Em colaboração com a Organização de Pesquisa Internacional de Cancro (IARC),observaram que ratos inoculados com células tumorais e que seguiram uma dieta normal apresentaram metástases em 30% dos casos. No entanto, quando eram alimentados com uma dieta 15% mais rica em gorduras, cerca de 80% dos ratos tinham mais metástase e de maior tamanho.

capture

fig.3 Entrada de moléculas de gordura numa célula tumoral através da proteína CD36.

Verificou-se que o bloqueio do transporte de lípidos, através da CD36, em ratos leva a uma diminuição da ocorrência de metástases nos mesmos. Assim, quando a CD36 não está presente nos tumores, o organismo não propaga as células cancerígenas. Mais importante ainda, se se introduzir essa proteína em células tumorais não metastáticas o cancro desenvolver-se-á.

rato-tuberculose1

fig.4 rato de laboratório a ser alimentado

caixa2

Sabendo que a CD36 é um transportador, um possível tratamento seria providenciar anticorpos que se “ligassem” às proteínas intermembranares de modo a bloquear a passagem de gorduras.

15970370_1408867962491597_297079377_n

fig.5 Bloqueio da passagem de gorduras para uma célula tumoral através de anticorpos ligados à proteína CD36

Novos exames foram  realizados para testar o medicamento de anticorpos  e em 20% dos roedores a metástase chegava a desaparecer por completo. Nos restantes, ocorria uma redução significativa do número de focos metastáticos, bem como do seu tamanho. Além disso, o tratamento não apresenta efeitos colaterais intoleráveis, o que abre caminho para a terapia em humanos.

O laboratório já solicitou a proteção de patente e começou uma colaboração com a empresa inglesa MRC Technology, especializada no desenvolvimento de anticorpos para uso clínico. Serão realizados testes em humanos e, se o resultado for positivo, poderão estar disponíveis num prazo de 5 a 10 anos, até lá, o especialista recomenda uma mudança na alimentação diária de cada um.

caixa3

Referências bibliográficas

Fontes das imagens

Ana Luísa Oliveira e Carolina Marques, 12ºB

Read Full Post »

Este slideshow necessita de JavaScript.

Read Full Post »

Este slideshow necessita de JavaScript.

Read Full Post »

“Qual é a origem da vida? Quais as condições necessárias para esta existir? Como evoluiu? Existe vida fora do nosso planeta?” Estas são algumas das questões que a astrobiologia procura responder.

A astrobiologia é um novo multi e transdisciplinar campo de conhecimento que busca compreender a origem, evolução e distribuição da vida no Universo. Assim, esta ciência envolve a procura de planetas potencialmente habitáveis no Sistema Solar e fora dele, assim como a pesquisa sobre as origens e evolução da vida na Terra.

Neste sentido, um astrobiólogo necessita de compreender como funciona e quais as condições básicas da vida no planeta Terra. Estas são: uma fonte de energia, uma fonte de carbono e água no estado líquido. A água, no estado líquido, por si mesma requer que o planeta não esteja nem muito gelado, nem muito quente, ou seja, precisa de estar a uma distância habitável da estrela que orbita.

A descoberta de organismos extremófilos que habitam ambientes considerados extremos e inóspitos na Terra veio revolucionar o conceito de vida e as condições que se pensavam necessárias para esta ocorrer. Até há cerca de 40 anos, pensava-se que toda a vida na Terra dependia da energia do Sol, não se imaginava encontrar organismos vivos em locais com plena escuridão, com elevadas profundidades, com temperaturas muito altas ou muito baixas, condições de pH extremas ou ainda seres vivos resistentes a elevadíssimas radiações (figuras 1, 2 e 3 – exemplos de organismos extremófilos).

 1-3Os extremófilos constituem ferramentas importantes para os astrobiólogos, tanto na procura de respostas para a origem da vida na Terra como na pesquisa da mesma noutros locais do Universo. Para além disto, estes organismos, por terem mecanismos únicos para a sua sobrevivência em ambientes tão radicais, poderão ainda ter inúmeras aplicações na indústria, podendo no futuro contribuir para novas e estimulantes descobertas.

Só no nosso sistema solar o espetro de possibilidades para a existência de vida noutros planetas aumentou consideravelmente. Reavivaram-se as expetativas de encontrar vida no subsolo e nas calotes polares de Marte, assim como em Europa, uma das luas de Júpiter e nas luas de Saturno, Encélado e Titã (figuras 4, 5, 6 e 7).

4-7Tanto em Europa como em Encélado pensa-se existirem oceanos de água líquida sob as superfícies geladas destes planetas. Em Encélado, observações efetuadas apontam para a existência de géiseres a elevadas temperaturas, e em Europa a proximidade do gigante Júpiter e suas implicações gravitacionais estarão na origem de fenómenos vulcânicos associados a fontes hidrotermais. Sobre Titã, os cientistas especulam que este possa ter lagos ou oceanos com hidrocarbonetos líquidos (metano e etanol), condições que poderão assemelhar-se às da Terra Primitiva.

Outra possibilidade, perfeitamente razoável, é a existência de vida noutros sistemas planetários. Em pouco mais de dez anos, a evolução da tecnologia permitiu detetar centenas de exoplanetas. A maioria destes planetas é de grandes dimensões e encontra-se a grandes distâncias da Terra, mas notícias recentes indicam a descoberta de três planetas com temperaturas e dimensões semelhantes às de Vénus e Terra que circundam uma estrela a apenas 40 anos-luz da Terra.

O projeto “Vida no limite”* surge com a vontade de um conjunto de alunos em realizar na escola um projeto sobre astrobiologia. Neste âmbito, decidiu-se estudar a comunidade de extremófilos acidófilos (pH inferior a 4) que habita uma das lagoas acidificadas da mina do Lousal (pH 2,6). Os alunos do projeto acompanharam uma visita de estudo feita por alunos do 11ºano da escola ao Centro de Ciência Viva do Lousal e recolheram amostras da Lagoa Vermelha (figuras 7 e 8).

7-8

No laboratório da escola foram feitas preparações com a água da lagoa e observaram-se ao microscópio. Com o objetivo de promover o crescimento destas bactérias oxidantes de enxofre e ferro, prepararam-se vários meios de cultura líquidos, inocularam-se com água da lagoa e foram mantidos em banho-maria a 30ºC. (figuras 9 e 10).

9-10

O crescimento foi observado em três dos meios de cultura preparados, com aumento da turbidez, diminuição do pH e observação de bactérias ao microscópio ótico (figuras 11 e 12).

11-12

 

Devido ao sucesso desta experiência a equipa pretende identificar as espécies em cultura com a colaboração de investigadores na área da Microbiologia, testar os limites de tolerância destas bactérias fazendo variar algumas condições abióticas e determinar a viabilidade destas bactérias para biomineração (utilização de seres vivos para extração de minério).

Como o conhecimento científico deve ser divulgado e partilhado, os alunos do projeto foram “dar uma aula” à turma do 7ºC da Professora Carla Vaz. Os colegas do 7ºano estiveram muito atentos e participaram com entusiasmo nas atividades propostas pela equipa.

13-14

*O projeto foi submetido ao concurso FCT Nova Challenge 2016

Agradecimentos: 

  • À nossa escola que nos facultou os meios necessários para desenvolver o nosso projeto, até mesmo nos fins-de-semana (obrigada Professor Filipe Quintão e Sr. Fernando Guerreiro).
  • À colaboração do Centro de Ciência Viva do Lousal que nos permitiu recolher as amostras essenciais para o nosso trabalho e nos disponibilizou bibliografia. Um agradecimento especial ao Professor Jorge Relvas, Presidente do Centro de Ciência Viva do Lousal, que assim que soube do nosso trabalho se prontificou para nos ajudar a levar este projeto para outro nível.
  • À Junta das Freguesia da Charneca da Caparica e Sobreda que tão rapidamente nos apoiou e se ofereceu para divulgar o nosso projeto.
  • A todos os elementos da comunidade científica pelos seus conselhos e generosidade na partilha do seu conhecimento. (Professor Francisco Carrapiço, Dr. Hélio Tomás, Professora Paula Vilas Boas)
  • À turma 7ºC por nos ter recebido de forma tão entusiasta .
  • À professora Carla Vaz pelo incentivo com que apoiou esta iniciativa.
  • À professora Telma Rodrigues, pelo seu imenso empenho, dedicação e entusiasmo sem os quais não teria sido possível levar este projeto a bom porto.

Equipa do Projeto:

  • Afonso Ramos,12ºB
  • Daniela Mendes, 12ºB
  • Lídia Barata, 12ºC
  • Sara Cosme, 12ºB
  • Tiago Ramalho,12ºB
  • Telma Rodrigues (coord.)

Referências Bibliográficas

Referências das Imagens:

Read Full Post »

Older Posts »