O paradoxo lockdown e a teoria de jogos

Por Paula Borges Monteiro Grupo de Estudos em Tópicos de Física – IFSC

O ganhador do Oscar de melhor filme de 2002, A Beautiful Mind (no Brasil, “Uma Mente Brilhante”), conta a história de John Forbes Nash, um matemáticonorte-americano, esquizofrênico que trabalhou, entre outros temas, com Teoria de Jogos. Se você ainda não assistiu, vale a pena! Em uma das cenas do filme, em um bar, o personagem principal antecipa as ações dos colegas para decidir seu próximo passo (tudo o que podemos dizer sem spoiler). Este pequeno recorte exemplifica o objeto de estudo do ramo da matemática aplicada, denominado Teoria de Jogos, que trata de estratégias e ações utilizadas pelos jogadores para obterem o melhor resultado. Alguns exemplos como o Equilíbrio de Nash, o Dilema do Prisioneiro, o problema de Monty Hall (conhecido como a porta dos desesperados em um antigo programa infantil) ou o Paradoxo de Parrondo,  podem ser aplicados em diferentes áreas como Economia, Filosofia, Inteligência Artificial, Biologia Evolutiva, Ciências Políticas, Ciência da Computação, entre outras. Cientistas descobriram que … o Paradoxo de Parrondo pode ser aplicado no estudo do “custo” da epidemia de COVID-19.

Simplicidade e economia nos mecanismos biológicos durante o desenvolvimento embrionário

Por Rita Zilhão, Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa, Portugal

Apesar de ser difícil explicar em poucas palavras, não resisto a tentar discutir convosco uma descoberta que reflete a simplicidade e a economia dos mecanismos biológicos, no fundo, a sua beleza.

Ernst & Haeckel, E. – “Über Entwickelungsgeschichte der Thiere”. Königsberg, 1828, 1837.

Já todos sabem como são semelhantes as etapas da expressão gênica nos diferentes organismos (desde as bactérias, às plantas e aos animais superiores). Refiro-me a como o fluxo da informação genética contida numa célula, sob a forma de DNA (o genoma), é convertida em proteínas (principais executores das funções celulares) que, em última instância, conferem uma identidade à célula. Não obstante, uma célula, no seu processo de amadurecimento, pode diferenciar-se e dar origem a células com outra identidade. Esta diferenciação celular ocorre, por exemplo e tipicamente, logo a partir da célula única inicial (o zigoto*), completamente indiferenciada e totipotente*, gerando-se células pluripotentes* e multipotentes* com características de células progenitoras* de diferentes tipos celulares, que dão origem a diversos eventos e etapas durante o desenvolvimento embrionário. As diferentes etapas sucedem-se numa ordem determinada sendo não só os mecanismos moleculares subjacentes muitas vezes indistinguíveis entre espécies, como também as alterações celulares que controlam as diversas etapas dos processos de desenvolvimento embrionário evolutivamente conservados. Contudo, é para todos evidente que a escala de tempo e o ritmo a que o embrião se desenvolve pode variar substancialmente entre espécies de vertebrados. A questão que se coloca então é: que mecanismos controlam este ritmo dos processos de diferenciação individuais e determinam a duração global do desenvolvimento de cada organismo? Continuar lendo

Mini pulmões cultivados em laboratório são utilizados no combate à Covid19

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

Os organoides, minúsculas cópias de órgão humanos criadas em laboratório, passam a contribuir no enfrentamento da Covid19.  Pesquisadores da Weill Cornell Medicine (USA) desenvolveram organoides de pulmões e intestinos para estudar os mecanismos de infecção do vírus SARS-Cov2 (que causa Covid19) e testar possíveis medicamentos.

Os casos e mortes por Covid-19 continuam a aumentar em todo o mundo. Atualmente, a maioria dos modelos de estudo limita-se a utilização de células cultivadas e o uso de alguns animais de laboratório. Esses modelos ajudam muito, mas apresentam várias limitações. Em sistemas de cultivo de células isoladas, a complexidade do tecido e do órgão é perdida. Dados obtidos com animais de laboratório, muitas vezes não reproduzem o que ocorre na nossa espécie. O vírus  SARS-CoV-2 infecta principalmente o trato respiratório, mas quase 25% dos pacientes com Covid-19 também apresentam sintomas gastrointestinais, que estão associados aos casos mais graves.

O Dr. Shuibing Chen e o Dr. Robert Schwartz utilizaram células-tronco humanas de pluripotência induzida (iPSC) para Continuar lendo