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

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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

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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.

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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?

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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:

 

 

 

 

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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.

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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.

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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.

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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:

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A compra certa no momento

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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

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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.

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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

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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.

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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:

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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

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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

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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.

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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.

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fig.4 rato de laboratório a ser alimentado

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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.

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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.

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Referências bibliográficas

Fontes das imagens

Ana Luísa Oliveira e Carolina Marques, 12ºB

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NC

Num total de 58 projetos a nível nacional na área da ciência, candidatos ao concurso FCT NOVA Challenge , a ESDS conseguiu classificar 3 nos 6 primeiros lugares! Pelos vistos, a nossa escola na área de projetos laboratoriais e na ciência de campo está bem e recomenda-se.

Destaca-se no entanto o mérito especial do projeto Vida no Limite, já divulgado aqui no Bibliblog num artigo da  rubrica BibliCiência, que alcançou o 1º lugar, tendo sido, por isso, premiado com uma visita à NASA em Washington D.C e com um valor de 5000 euros.

Parabéns a todos os alunos e professores da nossa escola que participaram, fazendo-nos sentir orgulho no seu talento e esforço, mas mais especialmente aos grandes vencedores: o Afonso Ramos, a Daniela Mendes, a Sara Cosme, o Tiago Ramalho (12ºB), a Lídia Barata  (12ºC) e a professora Telma Rodrigues que os orientou ao longo de todo o processo.

Fotos: Junta de Freguesia da Charneca e Sobreda e sítio do concurso

(Em baixo publicamos o filme com que a equipa se apresentou a concurso.)

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