Entenda melhor o que são "Trade-offs"

Por que as espécies não são igualmente bem sucedidas em todos os ambientes do planeta? Porque uma única espécie não é capaz de dominar todas as comunidades? Uma explicação recorrente em ecologia é baseada no conceito de trade-off, que tem como uma de suas possíveis traduções para o português a expressão “demandas conflitantes”. 

O termo expressa o conflito (evolutivo) entre características relacionadas às atividades fundamentais de todos os organismos: sobreviver, crescer e se reproduzir. A ideia por detrás do conceito de trade-off é que os organismos não podem, ao mesmo tempo, ser extremamente eficientes na realização de todas as suas atividades, como por exemplo, na colonização, na captura de recursos e na resistência a inimigos (Kneitel & Chase, 2004). Isso ocorre porque o bom desempenho em relação a uma função implica em prejuízo em relação a uma outra função (Kneitel & Chase, 2004), por exemplo, devido a restrições fisiológicas e de alocação de biomassa (Mooney, 1972). Talvez, fazer uma analogia com as restrições mecânicas que impedem que um veículo seja ao mesmo tempo muito potente e muito econômico ajude a compreender a idéia de trade-off: se especializar em fazer bem uma coisa implica em não fazer outras coisas tão bem.

A importância do conceito de trade-offs em ecologia está ligada ao fato de que são interpretados como reflexo das diferenças de nicho entre as espécies (Kneitel & Chase, 2004) e utilizados para explicar mecanismos de coexistência de espécies (Wrigth, 2002) e processos sucessionais (Tilman, 1990). Este conceito deve ser entendido em um contexto evolutivo: os organismos possuem certas combinações possíveis de características (morfológicas, fisiológicas ou comportamentais), as quais podem ser ou não ser vantajosas dependendo das condições (bióticas ou abióticas) nos diferentes ambientes em que os organismos ocorrem (Chesson, 2000; Tilman, 1990). Em relação aos mecanismos de coexistência de espécie que se baseiam no conceito de trade-offs, os principais exemplos estão relacionados à diferenciação das espécies em relação ao uso de recursos, à susceptibilidade à predação, ao uso do ambiente abiótico e às respostas a distúrbios e estresses (Kneitel & Chase, 2004).

Trade-offs são descritos para uma enorme variedade de grupos de organismos e situações, e citar alguns estudos pode ajudar a compreender o quão pervasivo é o uso do conceito em ecologia. Por exemplo, em relação à diferenciação quanto ao uso do ambiente abiótico, é descrito para formigas um trade-off entre tolerância termal e dominância competitiva. A dominância é definida pelo comportamento agressivo em relação a outras espécies de formigas, e neste estudo, as espécies subordinadas (menos agressivas) são mais tolerantes a temperaturas extremas, enquanto que as dominantes competitivamente (mais agressivas) são menos tolerantes (Bestelmeyer, 2000). Já em relação à susceptibilidade à predação, o tamanho dos grupos formados para alguns primatas pode ser descrito por meio de um trade-off entre o risco de predação e os custos da competição por alimento. Isso ocorre porque, se por um lado a formação de grupos grandes reduz o risco de predação, por outro lado a manutenção de tais grupos implica em tempo gasto em interações sociais e, portanto menos tempo dedicado à busca de alimentos (Bettridge et al., 2010). O risco à predação pode, inclusive, modificar comportamentos relacionados à reprodução diretamente, como no caso em que ocorre redução na taxa de acasalamento de gastrópodes marinhos quando há indícios da presença do predador (Koch et al., 2007). O que todos estes estudos têm em comum é o conflito entre características relacionadas às atividades fundamentais dos organismos.

Porém, apesar da idéia de trade-offs ser bastante sedutora do ponto de vista teórico e coerente do ponto de vista evolucionista, trade-offs não são fáceis de observar e a sua inferência a partir apenas de padrões observacionais é problemática (Begon et al., 2007). Além disso, segundo Tilman (2004), teorias clássicas baseadas em trade-offs apresentam o ponto fraco de não serem capazes de predizer limites para a diversidade, uma vez que um número potencialmente ilimitado de espécies poderia coexistir se uma espécie que é boa em lidar com uma limitação ambiental e ruim em lidar com outra. Por fim, o conceito de trade-offs tem a limitação de refletir um pensamento estritamente determinístico, que não leva em conta o papel do acaso na formação das comunidades. Alguns estudos tentam reconciliar a idéia de trade-offs e do papel do acaso (Teoria Neutra) na estruturação das comunidades, levando em conta, por exemplo, a estocasticidade no estabelecimento dos propágulos (Tilman, 2004) e as questões de equivalência funcional (Hérault, 2007). Tais estudos indicam que o avanço da teoria ecológica não pode se ater a apenas uma das duas idéias: nicho ou processos neutros.

Os principais e mais estudados são aqueles que se relacionam à diferenciação dos organismos quanto ao uso de recursos. Isso ocorre não só pela quantidade de estudos e a diversidade de grupos estudados, mas também pelo fato de que os recursos disponíveis para os organismos variam espacial e temporalmente, criando inúmeras possibilidades de diferenciação de nicho entre as espécies. Em especial, é bastante recorrente a ideia de um trade-off entre crescimento em alta disponibilidade de recursos e sobrevivência em baixa disponibilidade de recursos. Em linhas gerais, a ideia é que espécies adaptadas à ambientes com baixas disponibilidades de recursos possuem determinadas características (como baixas taxas de crescimento) que permitem a sobrevivência em tais condições, mas que por outro lado, as tornam menos competitivas em relação àquelas adaptadas a ambientes de alta disponibilidade de recursos (por exemplo: Tessier & Woodruff, 2002; Charf et al., 2009). No caso das comunidades de plantas, este tipo de trade-off é especialmente importante, pois é invocado para explicar sucessão e tolerâncias diferenciadas das espécies em relação às condições de sombreamento (Rees et al., 2001; Valladares & Niinemetes, 2008; Canham, 1989; Baraloto et al., 2005; Kunstler et al., 2009; Kitajima, 1994) e às condições de disponibilidade de nutrientes (Chapin, 1980; Baraloto et al. 2006).

Ainda em relação à questão de diferenciação no uso de recursos, em comunidades vegetais se destacam os estudos relacionados à disponibilidade de luz, que é não só um dos principais recursos utilizado pelas plantas, mas também um fator muito importante na determinação das condições ambientais (como temperatura, por exemplo). A observação de que as espécies vegetais diferem em relação a características associadas à luminosidade do ambiente que ocupam já é antiga, e vêm desde as primeiras classificações das espécies em grupos sucessionais (Whitmore, 1989). Mais recentemente duas hipóteses buscam explicar as diferenças de tolerância ao sombreamento: hipótese de ganho de carbono e hipótese de tolerância ao estresse (Valladares & Niinemetes, 2008). A primeira se baseia na idéia de um trade-off entre sobrevivência em baixa luminosidade e crescimento em alta luminosidade, que pode estar relacionado, por exemplo, à restrições relacionadas à fotossíntese e ao acúmulo diferenciado de substâncias de reserva (Myers & Kitajima, 2004). Já a segunda hipótese prevê um trade-off entre crescimento e investimento em defesa, uma vez que o dossel sombreado seria mais estressante, por exemplo pela maior atividade de organismos patogênicos, como fungos (Dobson & Crawley, 1994). Diversos estudos destacam a importância da atividade de patógenos na limitação ao estabelecimento das plântulas arbóreas sob condições sombreadas (MacCarthy-Neumann & Kobe, 2008; Augspurguer, 1984; Augspurguer & Kelly, 1984; Packer & Clay, 2000; Augspurguer & Wilkinson 2007), sendo que os patógenos podem atuar como uma poderosa força evolutiva, capaz de gerar adaptação local em comunidades vegetais (Burdon et al., 2006). Dessa forma, o investimento em estratégias de defesa, como tecidos mais rígidos e a produção de metabólitos secundários, é essencial para a sobrevivência sob o dossel sombreado, porém trata-se de um processo dispendioso, potencialmente conseguido às custas de investimento em crescimento (Kitajima, 1994; Mayer, 2004; Herms, 1992; Fine et al., 2006). Dessa forma, as duas hipóteses não são mutuamente exclusivas, mas ao contrário, complementares.

Formações de restinga são objetos interressantes no estudo de trade-offs relacionados à disponibilidade de recursos, pois são vegetações estabelecidas sob solo arenoso e pobre em nutrientes (Sugyama, 1998). Além disso, há dois gradientes de disponibilidade de recurso que ocorrem de modo contrário: o de nutrientes do solo, que aumenta no sentido praia-interior, pelo maior acúmulo de serrapilheira, e o de luminosidade, que diminui neste mesmo sentido, já que o porte da vegetação aumenta. Como as espécies também mudam ao longo deste gradiente, o entendimento de possíveis trade-offs entre características destas espécies pode ser um campo promissor para o entendimento da estruturação de tais comunidades e, portanto dos fatores que são importantes em projetos de restauração de áreas degradadas.

Fonte: Adaptato de Instituto de Biociências - Daniela Zonato.

Técnica de Gram

Como identificar e diferenciar as bactérias? 

As bactérias podem ser divididas em dois grandes grupos: gram positivas e gram negativas. Tal divisão é baseada na composição e estrutura de sua parede celular, e o método utilizado para a realização dessa classificação é denominado coloração de gram.

Bactérias Gram-positivas: protegem a sua membrana plasmática com uma parede celular espessa, constituída de um polímero, exclusivo das bactérias, chamado de pepitidoglicano ou mureína, que impede a passagem de compostos hidrofóbicos. Se coram de azul pela ação do cristal violeta.





Bactérias Gram-negativas: possuem camada dupla, membranas interna e externa, esta última associada à mureína e à lipopolissacarídeos. Se coram de vermelho pela ação da fucsina.

A técnica ou coloração de Gram é utilizada em preparações histológicas para a identificação de bactérias através da composição química e da integridade da parede celular. Assim, a maioria das bactérias pode ser classificada em dois grupos: Gram-positivas e Gram-negativas.

Fonte: bioblogbiologia.blogspot.com

Jogo on-line ajuda cientistas a fazer mapa do cérebro

Será que seria possível mapear todas as conexões entre as células do cérebro humano? Um grupo de cientista acreditou na possibilidade e lança a mão de um videogame na tentativa de fazer ciência de um modo diferente.

Ao colorir fotografias feitas por um microscópio, jogadores ajudam pesquisadores a construir imagens do cérebro em 3D. O jogo Eyewire (www.eyewire.org) foi desenvolvido pelo laboratório do neurocientista Sebastian Seung, do MIT (Instituto de Tecnologia de Massachusetts).

Ao se ver incapaz de criar um sistema de inteligência artificial que desse conta de fazer o trabalho sozinho, o pesquisador concebeu o game como uma forma usar inteligência humana no serviço.

A ideia do cientista é usar o esquema do jogo para contribuir no mapeamento do chamado "conectoma", o conjunto de conexões entre todas as células nervosas do organismo humano. Neurocientistas esperam que, no futuro, esse mapa ajude a desvendar mistérios sobre o funcionamento da mente.

O jogo pede aos usuários que observem fotografias tiradas por microscopia e ajudem o computador a identificar o formato dos neurônios, as células cerebrais que se ramificam como árvores cheias de galhos.

Ao fazê-lo, os jogadores "pintam" as fotografias, como num software de desenho, para delimitar as células. A pontuação do jogo é dada conforme o tempo que o usuário leva para cumprir uma tarefa e a precisão com que o faz (veja abaixo).

Após cinco meses de lançamento, o Eyewire já atraiu 65 mil inscritos, sendo 365 deles brasileiros. Juntos, os jogadores analisaram mais de 1 milhão de pacotes de imagens liberados pelos cientistas.

A ideia por trás do jogo, porém, não é apenas aproveitar a habilidade visual dos usuários para processar dados. À medida que mais imagens são analisadas, a inteligência artificial do programa que administra o game "aprende" com a inteligência humana, e aos poucos os computadores descobrem como mapear os neurônios corretamente.

Apesar de possuir a iniciativa mais avançada para mapeamento do cérebro hoje, porém, o laboratório de Seung ainda não tem capacidade para mapear um cérebro humano inteiro.

"A tecnologia de imageamento avançou rápido demais, e hoje gera quantidades enormes de de dados em intervalos de tempo relativamente pequeno, por isso ainda não damos conta de analisar todas as imagens", disse à Folha Amy Robinson, cientista de computação que ajudou o laboratório de Seung a criar o game.

Até agora, os jogadores do Eyewire já mapearam 12 neurônios completos de camundongos e já possível ver seu formato tridimensional na "home page" do jogo. Foi um marco impressionante, mas ainda é uma mera fração daquilo necessário para mapear todos os neurônios do cérebro humano, que somam cerca de 80 bilhões.

CIÊNCIA CIDADÃ

Diante da enormidade do cérebro humano, Seung decidiu atacar o desafio começando por um camundongo. E o Eyewire, por enquanto, mapeia apenas a retina do animal --daí nome do jogo, que significa "fiação dos olhos" em inglês.

Apesar de estarem nos olhos, e não no interior do crânio, os neurônios da retina são parte do sistema nervoso central e são considerados parte do cérebro.

"Uma retina de camundongo típica tem alguns milhões de neurônios", diz Jinseop Kim, neurocientista envolvido no projeto. Ele explica que essa estrutura ocupa cerca de 4 mm cúbicos, enquanto o cérebro humano completo possui cerca de 1.200 centímetros cúbicos, ou seja, um volume 300 mil vezes maior. A esperança de usar a tecnologia para mapear os neurônios humanos, segundo os cientistas, está na expectativa de desenvolver uma inteligência artificial melhor. O trabalho humano, então, passaria a ser usado apenas nos casos mais difíceis.

Robinson também diz crer que o número de usuários do game tem potencial para crescer. O videogame Foldit, que inspirou o Eyewire, foi pioneiro em arregimentar leigos para ajudar cientistas e já soma mais de 460 mil usuários registrados. Seu objetivo é ajudar bioquímicos a desvendar a estrutura de proteínas. E o portal de "ciência cidadã" Zooniverse, que agrega várias iniciativas semelhantes em outras áreas da ciência, já possui 800 mil inscritos.

Jogar o Eyewire pode dar alguma diversão, mas alguns usuários não o consideram propriamente um videogame.

"Ele é mais um trabalho voluntário do que um jogo, mas é um bom passatempo", diz Ricardo Missel, empresário da área eletroquímica que hoje é o brasileiro com melhor pontuação no ranking do jogo. "Ele é gratificante porque permite a você ajudar uma equipe que ia levar 100 milhões de horas para fazer uma coisa dessas. Acho o projeto deles maravilhoso."

Os criadores do Eyewire já têm como plano uma segunda versão. "Nosso próximo projeto, um game que deve sair no início de 2014, vai mapear neurônios do córtex olfativo do cérebro de um camundongo para tentar identificar a base biológica de memórias associadas a cheiros."

NEUROCIÊNCIA EM FATIAS

As imagens usadas no Eyewire foram feitas pelo laboratório de Winfried Denk, do Instituto Max Planck para Pesquisa Médica, na Alemanha, que desenvolveu uma técnica de microscopia inovadora.

O cientista construiu dentro do tubo de seu microscópio eletrônico um ultramicrótomo, um dispositivo equipado com uma lâmina de diamante capaz de segmentar amostras de cérebro em fatias com espessura de 20 nanômetros (4.000 vezes mais finas que um fio de cabelo).

A ideia permitiu automatizar o processo de fatiar e fotografar as amostras, e o grupo está produzindo imagens digitais em preto e branco que somam dados da ordem de petabytes (trilhões de bytes).

Cada petabyte de imagens equivale a cerca de 1 bilhão de imagens, mas todo esse número soma apenas um único milímetro cúbico de tecido neuronal. O mapeamento de todos os neurônios de um mamífero, estima Seung, produziria dados a uma taxa maior que o LHC, o acelerador de partículas gigante que realiza o maior experimento científico em andamento hoje.

Fonte: Rafael Garcia.

Panthera onca (onça-pintada)

A onça pintada (Panthera onca) é um felino da família Felidae. Esse animal é carnívoro, sendo que também é chamado de jaguar (nome que tem origem na Mitologia Guarani). A onça pintada chega aos 2,10 metros de comprimento, pesa em média 150kg e sua altura chega a 90 cm. Em cativeiro, comem aproximadamente 2,5 kg de carne por dia, porém em liberdade, como gastam mais energia, comem bem mais.

Na Mitologia Maia, é considerada um animal sagrado. Os índios usam sua gordura para passar no corpo das crianças, pois acreditam que isso lhes dá força. Também acreditam que ao comerem a gordura da onça, utilizando para isso a ponta de uma flecha, ficam mais corajosos. A onça pintada vive às margens dos rios e também nos ambientes campestres desde o sul dos EUA até a Argentina. A onça têm como território individual de caça, aproximadamente 80 quilômetros quadrados.

Durante a época do acasalamento, a onça pintada, que é um animal muito solitário, procura um par. A gestação dura cerca de 100 dias e pode ocorrer o nascimento de até 4 filhotes. Os bebês nascem cegos e enxergam somente após duas semanas de vida. Com três meses de vida o filhote começa a sair da toca, para ser ensinado pela mãe a viver sozinho. Após esse período, começa a sua vida solitária. Os machos atingem a maturidade sexual aos três anos e meio e a fêmea aos 2 anos de idade.

A onça pintada é uma excelente nadadora, e tem um grande poder de caça. Suas patas lhe proporcionam uma força extraordinária, o que ajuda muito ao caçar os animais como antas, capivaras, tamanduás, queixadas, cavalos, gado de fazendas, aves, veados, macacos, catetos, pacas, peixes e até jacarés. Também matam jibóias e sucuris quando não encontram outra opção. As onças têm, portanto, uma alimentação muito variada.

Foto: Guto Bertagnolli

A onça pintada tem a mandíbula mais poderosa entre os felinos e a segunda mais poderosa entre os carnívoros. Para matar as capivaras, macacos e outros animais menores ela ataca diretamente no crânio da vítima.

O desmatamento, o envenenamento dos rios e a caça tem dizimado a população de onças pintadas em diversos lugares.

Sua expectativa de vida vária entre 10 e 20 anos, esta oscilação de idade se deve ao fato da onça viver em liberdade ou em cativeiro.

Fonte: Infoescola.

'Vacina contra o cigarro' bloqueia' a nicotina no cérebro de ratos"

Fumantes poderão um dia ser imunizados contra a nicotina para que deixem de sentir prazer com o hábito, segundo pesquisadores nos Estados Unidos.

Os especialistas do Weill Cornell Medical College, em Nova York, criaram uma vacina que leva o organismo do vacinado a produzir anticorpo que atacam a nicotina.

Vacinação pode ser usada para tratar dependência crônica da nicotina 

Serão necessários anos de pesquisa antes que a vacina possa ser testada em humanos. Entretanto, o coordenador do estudo, Ronald Crystal, está convencido de que haverá benefícios.O estudo, feito com ratos de laboratório e publicado na revista científica Science Translational Medicine, mostrou que os índices da nicotina no cérebro dos animais foram reduzidos em 85% após a vacinação.

"Parece-nos que a melhor forma de tratar a dependência crônica por nicotina associada ao fumo é ter esses anticorpos fazendo patrulha, limpando o sangue antes que a nicotina possa ter qualquer efeito biológico", ele disse.

Nova abordagem

Outras "vacinas contra o fumo", que treinam o sistema imunológico para produzir anticorpos que se acoplam à nicotina, foram desenvolvidas no passado. Esse é o mesmo método usado em vacinações contra doenças.

O desafio até agora tem sido conseguir produzir anticorpos suficientes para impedir que a droga entre no cérebro e produza a sensação de prazer.

Os cientistas do Weill Cornell Medical College, no entanto, usaram um caminho completamente diferente: eles optaram por criar uma vacina baseada em terapia genética que, segundo eles, é mais promissora.

Um vírus geneticamente modificado contendo instruções para a fabricação de anticorpos de nicotina é usado para infectar o fígado do vacinado. Isso transforma o órgão em uma fábrica desses anticorpos.

Após receber injeções de nicotina, ratos que haviam sido imunizados apresentaram 85% menos nicotina em seus cérebros do que um outro grupo de ratos que não havia sido vacinado.

Não se sabe se isso pode ser repetido em humanos ou se esse índice de redução seria suficiente para ajudar fumantes a abandonar o hábito.

Crystal disse que se tal vacina puder ser criada, "as pessoas saberão que se começarem a fumar novamente, não vão sentir prazer devido à vacina contra a nicotina e isso pode ajudá-las a abandonar o hábito".

"Temos muita esperança de que esse tipo de estratégia (de desenvolvimento da) vacina possa finalmente ajudar milhões de fumantes que tentaram parar, tentaram todos os métodos existentes no mercado hoje, mas sentem que a dependência por nicotina é tão grande que acaba derrotando todas essas abordagens atuais."

'Impressionante'

Também há questões relacionadas à segurança de terapias genéticas em humanos que precisarão ser respondidas.

Darren Griffin, professor de genética da University of Kent, na Inglaterra, disse que os resultados do estudo são "impressionantes e intrigantes, com grande potencial", mas avisou que ainda há muitas questões que precisam ser resolvidas.

Para ele, a questão principal é saber "se os efeitos bioquímicos nos ratos de laboratório se traduziriam em uma dependência reduzida em humanos, uma vez que essas dependências podem ser tanto físicas como psicológicas".

Simon Waddington, do University College London, disse: "A tecnologia em que se baseia a terapia genética está melhorando o tempo todo e é animador ver esses resultados preliminares sugerindo que (a terapia genética) poderia ser usada para resolver o problema da dependência por nicotina".

Se tal vacina fosse criada, poderia haver também questões éticas. Por exemplo, em relação à vacinação de pessoas na infância, antes de que começassem a fumar.

Fonte: BBC Brasil

Medicamento natural contra superbactéria

Extrato de planta brasileira recém-descoberta combate bactéria resistente responsável por infecções hospitalares. O material pode dar origem a um antibiótico para prevenir e eliminar a presença do microrganismo em lesões cutâneas, evitando que ele penetre no corpo.

A planta ‘Kielmeyera aureovinosa’, descoberta recentemente pela equipe da empresa Extracta Moléculas Naturais durante expedição na mata atlântica, tem ação antibiótica contra superbactéria associada a infecções hospitalares. (foto: Mario Gomes/ Extracta)

Pode vir da flora brasileira um novo medicamento para combater uma bactéria super-resistente que é a principal causa de infecções hospitalares de alta mortalidade. O antibiótico está sendo desenvolvido pela empresa Extracta Moléculas Naturais a partir de uma planta até então desconhecida, a Kielmeyera aureovinosa.

O composto, batizado de Aureociclina, é capaz de eliminar a bactéria Staphylococcus aureus resistente à meticilina, microrganismo que pode infectar feridas ou cortes na pele e nas fossas nasais e penetrar no corpo. Normalmente, a contaminação não causa sintomas aparentes, mas, se a bactéria atingir a corrente sanguínea, pode provocar infecções em órgãos e sistemas do corpo e levar à morte.

Embora seja geralmente transmitido em hospitais, através de sondas e cateteres mal instalados e pelo contato de médicos e enfermeiros com o paciente, esse microrganismo já ultrapassou os limites do ambiente hospitalar. “Na comunidade, ele se manifesta, por exemplo, em clubes de luta e escolas, lugares onde normalmente há muitos machucados e as pessoas se tocam muito”, diz o médico Antônio Paes de Carvalho, fundador da Extracta e professor da Universidade Federal do Rio de Janeiro.

A bactéria ‘Staphylococcus aureus’ resistente à meticilina pode penetrar no corpo através de feridas ou cortes e provocar infecções em diversos órgãos e sistemas e até levar à morte. (foto: CDC/ Janice Carr/ Deepak Mandhalapu, M.H.S.)

Segundo Carvalho, a ideia inicial é formular o antibiótico na forma de creme para prevenir e tratar a infecção em lesões cutâneas. Assim, será possível também evitar que a bactéria se instale no organismo.

Direto da mata atlântica

Foi em uma incursão pela serra do Mar, na mata atlântica, que a equipe da Extracta descobriu a Kielmeyera aureovinosa. Para avaliar o potencial antimicrobiano desta e de outras 48 espécies da flora brasileira, os pesquisadores utilizaram etanol de alta pureza para extrair pequenas moléculas de cada parte das plantas (flor, folha, caule e raiz). Depois, esses diferentes extratos foram diluídos em água e outros solventes e testados em culturas resistentes de Staphylococcus aureus.

Os testes mostraram que a K. aureovinosa era a planta que tinha maior eficácia contra a bactéria, pois necessitava de menor concentração de extrato para obter os mesmos resultados que as outras espécies. Colocado em contato direto, durante 24 horas, com uma colônia de S. aureus resistentes à meticilina, o extrato da planta eliminou todas as bactérias.

O novo medicamento é um pouco mais eficaz que a Mupirocina, antibiótico sintético usado atualmente para combater infecções por S. aureus resistentes

Carvalho conta que o extrato mais ativo foi o da raiz de K. aureovinosa. Esse material foi então usado na preparação de um creme para uso tópico. Testado em culturas celulares e em pele de animais, o creme não apresentou toxicidade, mesmo em concentrações muito superiores às necessárias para matar a bactéria.

Os pesquisadores também verificaram que a Aureociclina é um pouco mais eficaz que a Mupirocina – antibiótico sintético usado atualmente para combater e prevenir infecções por S. aureus resistentes à meticilina em lesões cutâneas. “Para matar uma mesma quantidade de bactérias, é preciso usar 0,25 micrograma de Mupirocina por mililitro contra apenas 0,125 micrograma de Aureociclina”, diz Carvalho.

Agora a equipe da Extracta precisa mostrar que a Aureociclina não apenas mata as bactérias isoladas, como também combate a infecção no corpo. Para isso, o fitoterápico deve ser primeiro testado em animais infectados. No entanto, ainda não há previsão de quando esses testes serão feitos, porque a empresa não dispõe de recursos para realizá-los.

“O ideal seria que pudéssemos demonstrar também a utilidade do medicamento para aplicação por via oral ou intravenosa, pois só assim conseguiríamos atingir a infecção quando ela ultrapassasse a barreira cutânea e se espalhasse pelo organismo”, comenta Carvalho. E acrescenta: “Ainda estamos buscando parceiros financiadores para essa parte final da pesquisa, muito mais trabalhosa e cara.

Fonte: Ciência Hoje

Alimentos antimicrobianos

Pesquisa da Universidade de São Paulo mostra que a erva-mate e resíduos da agroindústria, como bagaços de goiaba, sementes de uva e películas de amendoim, são capazes de impedir a proliferação de certas bactérias e ajudar na conservação de produtos alimentícios.

Compostos extraídos de erva-mate, talos de beterraba, películas de amendoim e bagaços e sementes de uva são capazes de impedir a proliferação de certas bactérias que contaminam alimentos. (fotos: Wikimedia Commons; Sxc.hu; Flickr)

Produtores de alimentos podem encontrar na própria indústria alimentícia alternativas para ajudar a evitar a contaminação de seus produtos por bactérias. Pesquisa realizada na Universidade de São Paulo (USP) mostra que a erva-mate e resíduos da agroindústria, como bagaços de goiaba, sementes de uva, películas de amendoim e talos de beterraba, têm forte ação antimicrobiana.

“A ideia de analisar restos da indústria alimentícia surgiu da preocupação em estimular o reaproveitamento desse material”, conta o biólogo José Guilherme Prado Martin, que realizou a pesquisa em seu mestrado na Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz (Esalq) da USP. Ele explica que, embora a erva-mate em si não seja um resíduo, sua produção para preparo de chimarrão, por exemplo, gera sobras, que provavelmente também contêm os antimicrobianos naturais. “Os resíduos da produção de chimarrão serão analisados em meu doutorado”, diz.

“A ideia de analisar restos da indústria alimentícia surgiu da preocupação em estimular o reaproveitamento desse material”

Martin ressalta que uma das consequências do descarte inadequado desses resíduos agroindustriais é o aumento de matéria orgânica em corpos d’água, o que diminui a quantidade de oxigênio disponível e pode causar a morte de parte da fauna desses ambientes e desencadear um desequilíbrio ecológico.

Para avaliar o potencial antimicrobiano da erva-mate e dos restos de alimentos, o pesquisador inicialmente isolou os compostos fenólicos de cada material. Estudos anteriores já confirmavam que essas substâncias, presentes em todas as espécies vegetais, atuam contra microrganismos como parte do sistema de defesa da planta.

Inicialmente, os materiais foram secos e triturados e depois adicionados a um solvente – etanol ou metanol – diluído em água. Em seguida, essa mistura passou por um processo de evaporação e, após quatro dias, deu origem a um extrato em pó contendo somente os compostos antimicrobianos. Segundo Martin, o processo rende aproximadamente 150 gramas de pó para cada quilo de resíduo seco.

Para fazer os extratos, os restos de alimentos e a erva-mate são secos, triturados e colocados em uma mistura de água e etanol ou metanol. (foto: José Guilherme Prado Martin)

Cada um dos extratos foi testado em culturas de quatro diferentes bactérias:Staphylococcus aureus, Salmonella Enteritidis, Listeria monocytogenes e Escherichia coli. Esses microrganismos costumam contaminar alimentos como ovo, carne, frango, leite, queijo e sorvete e, em geral, provocam diarreia, vômito, desidratação e febre em quem os ingere. Se a contaminação for aguda, os sintomas podem piorar e levar à morte.

Ação comprovada

A pesquisa revelou que talos de beterraba, películas de amendoim, bagaço e sementes de uva Petit Verdot, borra de fermentação de uvas vermelhas e bagaço de goiaba impedem a proliferação das bactérias Staphylococcus aureus e Listeria monocytogenes. Em concentrações mais elevadas, os extratos também podem matá-las.

Já a erva-mate tem ação antimicrobiana não apenas contra essas duas bactérias, mas também contra Salmonella Enteritidis. Nenhum dos extratos testados foi eficaz contra Escherichia coli.

Entre os alimentos avaliados, a película de amendoim foi o que apresentou a maior concentração de compostos fenólicos

Entre os alimentos avaliados, a película de amendoim foi o que apresentou a maior concentração de compostos fenólicos. “Logo, seus resultados na inibição e destruição das bactérias avaliadas foram mais efetivos”, conclui Martin. A menor concentração de substâncias antimicrobianas estava presente no bagaço de goiaba.

Agora, o desafio é encontrar uma forma de aplicar esses restos industriais e a erva-mate nos alimentos. “O problema de colocá-los diretamente no alimento é alterar a sua composição, cor e aparência”, argumenta o biólogo, que também está trabalhando nisso em seu doutorado. Segundo ele, uma alternativa viável seria inserir os extratos nas embalagens.

Apesar dos esforços para evitar a contaminação dos alimentos, é importante tomar cuidado com o que se come. Observe sempre os prazos de validade, o cheiro, a textura e a cor dos produtos antes de ingeri-los. 

Fonte: Ciência Hoje On-line