Como o cérebro de mamíferos distingue um cheiro de milhares de outros?

Por Ricardo Castilho Garcez, Dpto. de Biologia Celular, Embriologia e Genética – UFSC 

Sentir odores, como aquele cheirinho de café, é tão comum no nosso dia a dia que pode parecer algo simples, mas do ponto de vista biológico é complexo e mal compreendido. Manipulando geneticamente camundongos, de uma forma muito peculiar, pesquisadores da NYU Grossman School of Medicine conseguiram identificar um padrão de ativação de um conjunto de neurônios, responsável pelo reconhecimento de um odor específico. Esse é o primeiro trabalho que associa um determinado circuito neuronal à percepção de um determinado cheiro.

Mas por que isso é tão importante?

Para ficar mais simples de entender, vamos comparar dois sentidos: a visão e o olfato. Agora, imagine um indivíduo entrando em um carro que acabou de sair da fábrica, com aquele cheirinho de novo. Se perguntarmos como ele vê um carro, facilmente ele responderá, tem bancos, roda, pneus, motor etc. Note, a imagem do carro pode ser decomposta em partes, as quais juntas formam a imagem do carro. Nosso cérebro entende bem o que é cada parte, assim como o conjunto delas. No entanto, se perguntarmos por que esse cheiro é de carro novo? Essa decomposição de odores em partes reconhecidas individualmente não é óbvia, pois nosso cérebro, na maioria das vezes toma consciência apenas da informação olfativa já processada.

Nesse trabalho, Edmund Chong, estudante de doutorado da NYU Langone Health, conseguiu identificar um padrão de atividade neuronal responsável pelo processamento de um odor específico. De forma simples, é como se ele tivesse conseguido identificar o grupo de neurônios que “discute” para decidir qual é o odor que o indivíduo está sentindo. Em odores complexos, como o dos bons vinhos, vários grupos de neurônios “conversam” ao mesmo tempo sobre o assunto e o reconhecimento do odor do vinho passa a ser uma decisão coletiva. No entanto, o neurobiologista Dmitry Rinberg, PhD, coordenador da equipe de pesquisa, demonstrou que apesar de cada odor ser processado por pequenos grupos de neurônios, a decisão final não é um consenso entre eles. Algumas formas de processamento prevalecem e/ou anulam outras, criando um padrão ainda mais complexo do que imaginávamos para interpretação dos odores pelo cérebro.

Figura 1: Desenho anatômico representando um corte sagital em uma cabeça humana

Mas o mais legal, no meu ponto de vista, ainda está por vir. Nesse estudo, os pesquisadores utilizaram um sistema que permite ativar e bloquear a produção de proteínas específicas nos neurônios do bulbo olfatório (ver figura 1, para localizar o bulbo olfatório) com uma precisão impressionantemente rápida, um milissegundos (a milésima parte de 1 segundo)! Engenhosamente, eles produziram camundongos transgênicos capazes de produzir proteínas típicas dos neurônios dos olhos, nos neurônios do bulbo olfatório. Nos nossos olhos, a luz é naturalmente capaz de controlar a produção de certas proteínas que ativam ou bloqueiam a função de determinados neurônios da visão. Ao tornar os neurônios de percepção do olfato sensíveis à luz, esses pesquisadores conseguiram ligar e desligar neurônios olfatórios específicos, simplesmente acendendo ou apagando uma luz no focinho dos camundongos. Esse liga e desliga de neurônios olfatórios permitiu aos pesquisadores determinarem quais eram os neurônios mais importantes e em que ordem deveriam ser ativados para a percepção de um determinado odor. Essa técnica se chama optogenética. Esta técnica não é nova, mas é a primeira vez que é utilizada num estudo dessa natureza.

Lembrando, o grupo liderado por Dmitry Rinberg deu um passo importante na compreensão dos mecanismos neuronais responsáveis pelo olfato. Muito ainda tem que ser feito, mas a abordagem optogenética aqui utilizada, com certeza acelerará muito esse campo de pesquisa.

Para saber mais, acesse o artigo original no link abaixo:

Medicamento usado para reduzir o colesterol pode melhorar a microbiota intestinal

Por Daniel Fernandes, Departamento de Farmacologia UFSC

Sinvastatina, rosuvastatina e atorvastatina são exemplos de fármacos que pertencem a uma classe de medicamentos chamada de estatinas. As estatinas são medicamentos utilizados para redução do colesterol com o uso consagrado devido ao perfil favorável de eficácia e segurança. Esta classe de medicamentos é tão amplamente utilizada que estes nomes já são bastante familiares para boa parte da população. Para termos uma ideia, cerca de 25% da população mundial com mais de 65 anos toma uma estatina.

Entretanto, logo se percebeu que os benefícios proporcionados pelo uso das estatinas eram maiores do que inicialmente esperado, e que não poderiam ser totalmente explicados apenas pela redução dos níveis de colesterol. Por exemplo, vários estudos têm documentado que as estatinas apresentam efeito anti-inflamatório.  Mas além de reduzir o colesterol, o que as estatinas estariam fazendo? Como elas exercem este efeito anti-inflamatório?  Esta é uma pergunta que tem intrigado os cientistas ao redor do mundo. No entanto, uma pista importante para ajudar resolver esse mistério veio de um local que poucos imaginaram, do intestino, mais precisamente das bactérias do intestino! Recentemente, cientistas descobriram que as estatinas podem aumentar a quantidade de bactérias benéficas no nosso intestino.

O estudo foi realizado por pesquisadores do MetaCardis Investigators, um projeto de Continuar lendo

Os produtos naturais no tratamento de doenças

Por Izabella Thaís da Silva – Dpto. de Farmácia, UFSC 

Você sabia que a maioria dos medicamentos que você toma hoje para tratar muitas doenças foi obtida a partir de produtos naturais?

Há milhares de anos o homem vem utilizando os recursos da natureza no tratamento de diversas patologias. Há registros sobre a utilização de plantas, oriundos da Mesopotâmia e datados de 2600 a.C., relatando o uso, por exemplo, de Glycyrrhiza glabra Torr. (alcaçuz) e Papaver somniferum L. (papoula). Desde então, os produtos naturais têm sido a maior fonte de inspiração devido à sua vasta capacidade de sintetizar compostos extremamente complexos, muitas vezes impossível de se reproduzir em laboratório pelos melhores cientistas. Da morfina, isolada dos frutos imaturos da papoula, ao antibiótico penicilina, produzido por um fungo, passando pelo antitumoral Taxol, extraído das cascas de um pinheiro americano, estima-se que 80% dos fármacos em uso são produtos naturais ou foram inspirados pela natureza. Aqui neste link você encontra um importante trabalho de dois pesquisadores do National Institutes of Health (NIH) dos EUA que mostra a origem de 1881 fármacos aprovados entre o período de 01/01/1981 até 30/09/2019. Segundo eles, apenas 25% apresentam origem Continuar lendo

Faz sentido negar a ciência?

Por Ana Carolina Staub de Melo – Grupo de Física Experimental, IFSC

Vamos conversar um pouco sobre a ciência! Faz sentido nos tempos de hoje negar a ciência? Um dos desafios da ciência e da divulgação científica no contexto histórico atual é trazer alguma luz a esse problema que podemos chamar de obscurantismo científico, uma negação da ciência.

…mas nem sempre foi assim… na primeira metade do século XX, uma visão positiva da ciência fervilhava no imaginário coletivo, científico e do senso comum na sociedade austríaca e com sementes bem germinadas em parte da Europa. Se pensarmos em sua versão mais conservadora, podemos dizer tradicional, a concepção positivista da ciência acreditava em uma imagem absolutamente neutra e objetiva da ciência, verdades científicas como certezas incontestáveis, de certa forma “desumanizando” a ciência. O termo positivismo é mesmo para dar uma ideia POSITIVA, um olhar simpático para a ciência! Contudo, o positivismo foi muito além, muitas vezes mistificando a ciência quase como uma divindade e mascarando sua realidade histórica. O que isso quer dizer? Para um positivista os fatos falam por si! Mas isso não é o que a história da ciência nos mostra, vamos ilustrar com um exemplo histórico.

Quando Galileu Galilei (1564-1642) apontou sua luneta para o céu e descobriu a superfície irregular da Lua, com crateras e montanhas, semelhantes à Terra, as fases da Lua, os anéis de Saturno, as Luas de Júpiter e infinitas estrelas invisíveis a olho nu…ele desenhou um novo céu, não imaginado até então (estamos falando do início de 1600). Será que ele estava olhando apenas com o aguçado sentido de visão? Com a mente pura, vazia e limpa como uma folha de papel em branco? De forma imparcial, neutra e objetiva como a visão de ciência positivista romanceava? Não! A resposta é um definitivo Não! Ele não olhou os céus apenas Continuar lendo

Retirando os vírus do banco dos réus

Por Giordano W. Calloni – Dpto. de Biologia Celular, Embriologia e Genética – UFSC

Meu caro leitor, talvez este não seja o momento oportuno para o assunto que irei abordar. Confesso que relutei em alguns momentos a escrever essa postagem justamente no momento em que o Covid19 tem ceifado a vida de milhões de pessoas ao redor do mundo.

As descobertas que lhes contarei hoje não são atuais, mas justamente gostaria de trazê-las aos holofotes para tentar tirar os vírus do banco dos réus, bem, ao menos alguns deles. Meu intuito será justamente colocar os vírus no outro lado da balança (o da vida e não o da morte) e mostrar que é graças a eles que novas e maravilhosas formas de vida surgiram em nosso planeta. Continuar lendo

A nova geração de exames de sangue: a resposta para encontrar as primeiras células tumorais?

Por Bruno Costa da Silva – Champalimaud Centre for the Unknown/Lisboa – Portugal

Adaptado de Lui et al., 2020. Annals of Oncology

Em seu livro “The first cell” ou em tradução livre “A primeira célula”, ainda não publicado em português, a médica oncologista Azra Raza expõe de maneira clara o que para ela tem sido, há décadas, a maior limitação dos fundos de financiamento de pesquisa, passando pelos projetos de pesquisa básica e aplicada e chegando aos ensaios clínicos de novos medicamentos antitumorais: o foco na investigação e tratamento de doenças tumorais em fases avançadas. Esta observação é baseada não apenas na opinião pessoal da Dra. Azra, mas em dados sólidos que mostram que uma vez em fases tardias, ou seja, com presença de metástases em gânglios linfáticos e em órgãos distantes, os tumores são, de maneira geral, intratáveis e letais. Visto isso, ela propõe que, se de fato quisermos erradicar mortes por doenças tumorais, devemos aprender não sobre as células que adoecerão os pacientes tumorais até as suas mortes, mas sobre como identificar o aparecimento das primeiras células tumorais. Uma vez que tivermos tecnologias para isso, possivelmente seremos capazes de identificar tumores em suas fases iniciais e de agir na remoção segura e definitiva destas células de forma a garantir a cura de pacientes oncológicos. Continuar lendo

A influência das redes sociais em nossa alimentação

Por Filipe Modolo – Dpto. de Patologia, UFSC

Todos nós conhecemos a importância da internet em nossas vidas, nos mais diversos temas, inclusive na saúde, como pudemos ler no texto “Dr. YouTubeTM, a evolução do Dr. GoogleTM”, publicado em dezembro de 2019. Dentre as utilidades mais populares presentes na internet estão as redes sociais, ferramentas que permitem interação entre as pessoas, mesmo quando distantes. Como a internet é um “território livre”, ou seja, um local onde pouco ou nenhum controle é exercido, o fluxo de informações é extremamente volumoso e heterogêneo. Isso pode ter diversos efeitos sobre o bem-estar físico e mental dos usuários, principalmente neste momento da pandemia do COVID-19. Diversos bons exemplos são encontrados nas redes sociais, como as comunidades de alimentação saudável, que recentemente ganharam muita popularidade. No geral, esse movimento de filosofia da alimentação saudável tem sido positivo, com os usuários se esforçando para comer mais frutas e vegetais e menos alimentos processados. Continuar lendo