Pela primeira vez, cientistas fazem planta brilhar ao ser atacada.

O alarme de emergência das plantas é semelhante ao nosso

Paradas, imóveis, discretas. Como animais prepotentes que somos, tendemos a, naturalmente, menosprezar nossas colegas com folhas. Mas um novo estudo da Universidade de Wisconsin-Madison, EUA, em parceria com a Agência de Ciência e Tecnologia do Japão, mostrou, de forma inédita, o complexo sistema de defesa dentro das plantas por meio de substâncias fluorescentes.

O mecanismo ocorre nos vasos internos da planta quando ela está sob ataque, como a mordida de uma lagarta. O processo demora, no máximo, 120 segundos.

O sistema de alarme de emergência das plantas é algo conhecido, mas essa é a primeira vez que o ser humano consegue ver como isso acontece. Até porque conhecer não significa entender. E os cientistas ainda não entendiam muito bem como essa sinalização ocorria tão rápido.

Eles tinham uma suspeita: o cálcio. Para o ser humano, o cálcio (mais precisamente os íons cálcio, que é a forma mais estável dos átomo desse mineral) não só forma dentes e ossos, mas também exerce uma importante função na coagulação, contração muscular, regulação de batimentos cardíacos e atuação de enzimas. Por exemplo: quando nossos neurônios disparam mensagens químicas de alerta, os íons cálcio captam esse aviso e causam a contração dos músculos do coração, fazendo com que ele bata mais rápido. Isso é o seu corpo assumindo funções de alerta, para que você possa reagir quando algo lhe ameaça.

Mas, lógico, as plantas não podem fugir como nós. E nem tem neurônios. Mas os cientistas já sabiam que os íons cálcio desempenham funções sinalizadoras nelas. Principalmente em respostas a qualquer tipo de alteração das condições normais. Foi então que os pesquisadores decidiram visualizar a ação do cálcio em tempo real. Para isso, usaram bioengenharia e produziram uma proteína que fluoresce quando está em torno do cálcio, iluminando o interior das plantas como uma árvore de Natal ou um vagalume.

Usando microscópios e biossensores avançados, os pesquisadores puderam rastrear a presença e o volume do cálcio em resposta a várias lesões, de ações de lagartas a cortes de tesoura. O resultado você pode ver nestes fascinantes vídeos (e gifs!):

Ameaças aos Macacos

Cerca de 60% das espécies de primatas podem desaparecer até o fim do século, segundo estudo

Cerca de 60% das espécies de primatas do mundo, incluindo chimpanzés e orangotangos, correm risco de extinção devido à redução de hábitat causada pela expansão das fronteiras agrícolas e, em menor escala, pela exploração madeireira e em razão da caça de animais silvestres. Caso nada seja feito nas próximas décadas pelos governos locais e órgãos internacionais, esses primatas, que, em alguns casos, já apresentam declínio populacional significativo, podem desaparecer até o fim deste século. O alerta consta de um estudo desenvolvido por um grupo internacional de 72 especialistas em primatas, entre eles pesquisadores de várias instituições do Brasil.

Os quatro países em situação mais delicada são justamente os que concentram o maior número de espécies. Indonésia, Madagascar, República Democrática do Congo (RDC) e Brasil abrigam dois terços das 439 espécies de macacos conhecidas no mundo, de acordo com um levantamento publicado em junho na revista PeerJ. O Brasil tem 102 espécies de primatas, 39% delas está ameaçada de extinção.

No estudo, os pesquisadores analisaram dados da União Internacional para a Conservação da Natureza (IUCN) sobre o status de conservação das espécies de primatas no mundo e do Global Forest Watch, que acompanha a expansão ou retração das florestas. Também usaram informações do Fundo das Nações Unidas para agricultura e alimentação (FAO) sobre a dinâmica de expansão das fronteiras agrícolas e da Convenção sobre o Comércio Internacional de Espécies da Flora e da Fauna Selvagens Ameaçadas de Extinção (Cites).

A expansão das fronteiras agrícolas é a principal ameaça à conservação desses animais em todos os países analisados. De 1990 a 2010, cerca 1,5 milhão de quilômetros quadrados das áreas de ocorrência de macacos foram destinadas à agricultura, colocando em risco muitas espécies no Brasil e na Indonésia. Nas últimas duas décadas, esses países perderam 46,4 milhões e 23 milhões de hectares (ha) de cobertura florestal, respectivamente. No mesmo período, a República Democrática do Congo registrou perda de cerca de 10 milhões de ha de área florestal. Em Madagascar esse número foi de 2,7 milhões de ha.

Um dos efeitos do desmatamento, segundo os pesquisadores, é a transformação de áreas contínuas de mata em trechos isolados uns dos outros. Esse efeito, chamado fragmentação, está obstruindo as rotas de dispersão usadas pelos zogue-zogues (Callicebus spp.) para migrar de um lugar para outro nas florestas no sul do estado de Rondônia, por exemplo.

“Os primatas mantêm uma ampla e complexa rede de interações ecológicas nas florestas tropicais, atuando na dispersão de sementes de árvores grandes, predando alguns animais e servindo de presa para outros”, explica o biólogo Júlio César Bicca-Marques, da Escola de Ciências da Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul (PUC-RS). “A redução das populações desses animais desestruturaria os sistemas ecológicos que garantem o equilíbrio dos ecossistemas que habitam, com impactos no processo de regeneração das florestas”, ressalta o pesquisador, um dos autores do estudo publicado na PeerJ.

Com base nos dados levantados, os pesquisadores desenvolveram um modelo computacional capaz de gerar projeções sobre a expansão das fronteiras agrícolas até o final deste século nos quatro países, e o impacto que isso teria sobre as espécies de primatas nessas regiões. O cenário mais pessimista, baseado no atual ritmo de degradação ambiental experimentado por eles, estima que os hábitats dos primatas encolherão 78% no Brasil, 72% na Indonésia, 62% em Madagascar e 32% na República Democrática do Congo até 2100.  Segundo o estudo, o Brasil tem mais a perder do que os outros países porque o agronegócio aqui é bem mais forte e de caráter mais expansionista do que nos outros países analisados.

Para o médico veterinário Danilo Simonini Teixeira, pesquisador da Universidade de Brasília (UnB), os dados apresentados no estudo são pertinentes e plausíveis. “As projeções baseiam-se em dados de projetos desenvolvidos há mais de 20 anos nos países avaliados, de modo que as estimativas têm embasamento e são confiáveis”, destaca o pesquisador, que não participou do estudo na PeerJ.

Diversidade ameaçada

A situação dos primatas é particularmente preocupante em Madagascar e na Indonésia, onde vivem 148 das 439 espécies de primatas do mundo. Cerca de 90% delas estão em rápido declínio populacional. Em Madagascar, a expansão dos campos ilegais de mineração de cobalto, níquel e ouro nas florestas, inclusive em áreas de proteção ambiental, põe em risco primatas como o lêmure-de-cauda-anelada (Lemur catta), reconhecíveis pela cauda listrada de preto e branco e olhos esbugalhados em tons alaranjados. Em Kalimantan, Indonésia, o garimpo de ouro ameaça os macacos-narigudos (Nasalis larvatus) e o taciturno gibão-cinza (Hylobates muelleri). “Muitos primatas são capturados e vendidos nas cidades como animais de estimação, para uso na medicina tradicional ou com fins místicos”, comenta Bicca-Marques.

Outro inimigo dos primatas é a caça comercial ou de subsistência, que se expandiu nos últimos anos por conta do crescimento urbano próximo aos seus hábitats. Estima-se que 85% das espécies de macacos sejam caçadas na Indonésia, 64% em Madagascar, 51% na República Democrática do Congo e 35% no Brasil. É o caso dos macacos-aranha (Ateles geoffroyi), frequentemente abatidos na Amazônia. Na Mata Atlântica, os principais alvos são os macacos-prego-do-peito-amarelo (Sapajus xanthosternos) e o muriqui-do-sul (Brachyteles arachnoides). Na República Democrática do Congo, a caça está dizimando os gorilas (Gorilla gorilla) e os bonobos (Pan paniscus).

“A caça é uma prática com fortes raízes culturais e mais difícil de fiscalizar do que o desmatamento”, afirma o bioantropólogo Mauricio Talebi, do Departamento de Ciências Ambientais da Universidade Federal de São Paulo (Unifesp), campus de Diadema, e um dos autores do estudo. Ele explica que a caça reduz o potencial de reposição das populações de macacos de ciclo reprodutivo lento. “O tempo para que as fêmeas de algumas espécies atinjam o período fértil pode ser de até 15 anos”, ressalta.

A contaminação por doenças infecciosas também favorece o declínio de algumas espécies de primatas. Entre outubro de 2002 e janeiro de 2004, surtos de ebola mataram mais de 90% dos gorilas e quase 80% dos chimpanzés do Santuário de Fauna Lossi, na República Democrática do Congo. No Brasil, de acordo com Talebi, desde 2016 o surto de febre amarela que se abateu no Sudeste do país dizimou milhares de macacos, incluindo espécies ameaçadas, como o macaco-sauá (Callicebus personatus) e o bugio-ruivo (Alouatta guariba mitans).

Em Kalimantan, na Indonésia, o garimpo de ouro é a principal ameaça ao macaco-narigudo

Somente o ecólogo Márcio Port Carvalho, do Instituto Florestal de São Paulo, em fins de dezembro de 2017 recolheu 65 bugios-ruivos mortos pelo vírus da febre amarela no Horto Florestal, na zona norte da capital paulista (ver Pesquisa FAPESP nº 263). “O risco de transmissão de doenças é preocupante no caso dos primatas que vivem perto de regiões densamente habitadas”, explica Talebi. Na Indonésia, muitos macacos-de-cauda-longa (Macaca fascicularis) estão morrendo por sarampo e rubéola.

Teixeira também lembra que o surto de febre amarela no Rio Grande do Sul entre 2008 e 2009 dizimou mais de 2 mil bugios-ruivos e bugios-pretos (Alouatta caraya). “A epidemia de 2016 e 2017 foi mais preocupante”, diz Teixeira. “Depois de décadas sem ter sido identificado na Mata Atlântica, o vírus da doença chegou nessa região e colocou em risco algumas espécies de macacos já ameaçadas por outros fatores.” Para o médico veterinário, presidente da Sociedade Brasileira de Primatologia entre 2016 e 2017, é fundamental investir em pesquisas e no aprimoramento dos serviços de vigilância em saúde, por meio da expansão dos laboratórios de diagnóstico, para mitigar o impacto do vírus nas populações de primatas no Brasil.

“As doenças infecciosas representam enorme desafio à conservação dos macacos no mundo”, destaca o primatólogo Paulo Henrique Gomes Castro, do Centro Nacional de Primatas, em Belém. “Essas populações são extremamente vulneráveis aos vírus e suas possíveis mutações. Mesmo que consigamos desenvolver uma vacina apropriada para eles, as dificuldades de imunização das populações silvestres seria um desafio”, destaca o pesquisador, que também não participou do estudo na PeerJ.

Ações articuladas

Diante disso, os autores do estudo defendem uma articulação entre diferentes setores sociais, de legisladores nacionais e internacionais a organizações não governamentais e a sociedade civil, em prol da conservação dos primatas. “A criação de áreas de proteção ambiental constitui a principal ferramenta de conservação”, argumenta Talebi. Hoje, apenas 17% das áreas de ocorrência de primatas na Indonésia e 14% na República Democrática do Congo estão dentro dos limites das áreas de proteção ambiental — no Brasil e em Madagascar esse número sobe para 38%.

Na Indonésia, um grupo de 25 pesquisadores ambientais, membros da Alliance of Leading Environmental Researchers and Thinkers (Alert), já se articula nesse sentido. Em julho, eles enviaram uma carta ao presidente daquele país pedindo a suspensão dos planos de construção de uma usina hidrelétrica no norte da ilha de Sumatra sob o argumento de que o projeto, de custo estimado de US$ 1,6 bilhão, destruirá a floresta Batang Toru, hábitat do raro orangotango-de-tapanuli (Pongo tapanuliensis).

Artigo científico
ESTRADA, A. et al. Primates in peril: The significance of Brazil, Madagascar, Indonesia and the Democratic Republic of the Congo for global primate conservation. PeerJ. v. 6, p. 1-57, jun. 2018.

Origem da vida: se, no início, tudo era RNA, como ele se reproduzia?

Cientistas descobrem um jeito de fazer aglomerados de moléculas de RNA (os ribossomos) criarem cópias de si mesmos – e esse pode ter sido um dos primeiros passos da vida na Terra

Por Bruno Vaiano

Superinteressante - Maio, 2018

Você está vivo. Parabéns. É um fato digno de nota. Não só porque você foi um espermatozoide vitorioso em meio aos incontáveis outros que tentaram, sem sucesso, alcançar o óvulo. Mas porque o próprio fato de que a vida surgiu na Terra é ridiculamente improvável.

Os bloquinhos essenciais da vida, as proteínas, são imensas cadeias de bloquinhos menores, compostos químicos chamados aminoácidos (há, ao todo, 22 deles, dos quais 20 bastam para a maior parte dos seres vivos). Uma proteína razoavelmente longa, como o colágeno, contém 1055 aminoácidos. Eles precisam aparecer em uma ordem exata. Qualquer erro na sequência é fatal.

Qual é a chance de uma proteína complexa desse jeito se formar espontaneamente na natureza? Para todos os efeitos, zero. São 1055 posições, cada uma com 20 possíveis ocupantes. A chance de você ganhar três vezes seguidas na Mega-Sena da Virada é bem, bem maior. Mas é óbvio que nem o colágeno nem as outras milhares de proteínas necessárias para seu corpo funcionar são produzidos do nada, em um golpe de sorte. Os seres vivos vêm de fábrica com um manual de instruções, chamado DNA, que contém o passo a passo para produzir tudo que você precisa.

“Legal”, você dirá, “então, quando surgiu a vida, primeiro apareceu o DNA, e o resto veio por tabela?” Bem, não. Acontece que o DNA guarda informação e só. Ele é péssimo em fazer todo o resto. É só um pen drive. O que torna tudo possível é o que vem no meio: RNA. O RNA, você deve se lembrar de seus tempos de escola, é a molécula que coleta informações presentes no DNA e as transforma em proteínas. É o elo entre a entidade que guarda o código da vida e a que de fato põe a vida para funcionar.

Um dos critérios para definir uma entidade viva é que ela seja capaz de se reproduzir. De criar cópias de si mesma. O que faz uma pedra pertencer ao reino das coisas minerais é que a dita cuja não pode, em hipótese alguma, ter filhotes. O momento em que a vida surgiu na Terra, há pouco mais de 4 bilhões de anos, foi o momento em que, pela primeira vez, uma molécula conseguiu criar uma cópia de si própria.

O problema é que nem o DNA nem as proteínas são bons nessa coisa de espalhar cópias por aí. Um contém informação, mas não age. O outro age, mas não contém informação. O RNA, por outro lado, faz um pouco de cada coisa. Ele tem bases nitrogenadas que armazenam dados (C, G, A e U), mas também é capaz de se enrolar de forma parecida com uma enzima (ou seja, uma proteína) – os famosos ribossomos.

Por causa dessas e outras, a hipótese de que a vida na Terra tenha começado com RNA é popular – tem até um artigo na Wikipedia. Mas não é perfeita: quando cientistas tentam fazer uma molécula de RNA se reproduzir em laboratório, tropeçam em um empecilho. De maneira bem simplificada, os ribossomos só conseguem criar cópias de moléculas de RNA retas. Se elas estivessem dobradas, não dá. Acontece que um ribossomo é justamente RNA dobrado. Em outras palavras, não dava para o ribossomo se reproduzir. Ele não conseguia fazer uma cópia de si próprio.  

Agora, um passo promissor foi dado. Em um artigo científico publicado hoje, pesquisadores do laboratório de biologia molecular MRC, no Reino Unido, revelaram um jeito de fazer um RNA já dobrado, em forma de enzima, criar cópias de si próprio. O truque foi fazer o RNA sintetizar novas moléculas copiando três bases nitrogenadas de cada vez, em vez de uma só (“AUG” em vez de “A”, “U” e “G”, um de cada vez). Como três bases são mais estáveis que uma só, o processo corre sem percalços.

Isso não ocorre na natureza hoje em dia, mas nada garante que não tenha ocorrido há 4 bilhões de anos. Apesar dos resultados promissores, ainda é preciso calma: embora esse processo seja um forte candidato a explicar o mundo RNA, o modelo precisa ser aperfeiçoado.

“Nosso ribossomo ainda precisa de muita ajuda para se replicar”, explicou em comunicado Philipp Holliger, líder da pesquisa. “Além disso, o sistema é puro. O próximo passo é integrá-lo a um substrato mais complexo, que imite a sopa primordial [as condições químicas da Terra no começo de sua existência]. Provavelmente o ambiente era rico do ponto de vista químico, contendo lipídios e peptídeos simples que poderiam ter interagido com o RNA.”

Ainda há um longo caminho pela frente se quisermos explicar a origem da vida. Mas a resposta, ao que tudo indica, mora na molécula que mais te ferrou nas provas do ensino médio. Viva o RNA.

    Pesquisadores identificam origem de fungo assassino de anfíbios

Responsável pela morte de centenas de milhares de sapos no mundo, o Batrachochytrium dendrobatidis originou-se no leste da Ásia há cerca de 100 anos

Um fungo letal, responsável pela morte de milhares de sapos no mundo, originou-se no leste da Ásia há cerca de 100 anos. A conclusão é de um grupo internacional de pesquisadores, entre eles o zoólogo brasileiro Luís Felipe Toledo, do Instituto de Biologia da Universidade Estadual de Campinas (IB-Unicamp). Em um estudo que foi capa da edição da última semana da revista Science, eles coletaram, sequenciaram e analisaram centenas de linhagens espalhadas pelo mundo do fungo Batrachochytrium dendrobatidis, principal causador de uma doença infecciosa chamada quitridiomicose, uma das piores doenças da vida selvagem.

A rã-de-vidro (Vitreorana eurygnatha) encontra-se ameaçada
de extinção devido à ação do fungo Batrachochytrium dendrobatidis

O Batrachochytrium dendrobatidis, ou Bd, aloja-se na pele dos anfíbios, altera o equilíbrio de eletrólitos dos músculos, interferindo em sua troca gasosa com o ambiente e levando algumas espécies a morrer de colapso cardíaco. Nas últimas três décadas, o Bd matou tantos sapos na Austrália, Europa e nas Américas que alguns pesquisadores chegaram a cogitar uma iminente extinção em massa desses animais — algumas espécies desapareceram ou foram localmente extintas. Apesar dos estragos causados, nunca se soube onde e quando esse fungo surgiu ou como se espalhou pelo mundo.

Ao longo dos últimos 10 anos, um grupo internacional de pesquisadores, coordenado pelo epidemiologista inglês Simon O’Hanlon, do Imperial College de Londres, no Reino Unido, trabalhou na coleta de dados genéticos do Bd em parceria com outras 38 instituições de pesquisa espalhadas pelo mundo. Após reunir todo o material, eles isolaram e sequenciaram o genoma de 234 cepas do Bd e, com isso, conseguiram rastrear a origem do fungo e estimar como e quando ele começou a se disseminar para outras regiões.

A rã-touro (Lithobates catesbeianus) é uma das poucas
 espécies de anfíbios resistente ao Bd

Verificaram que o lugar com a maior diversidade de linhagens de Bd foi a Coreia do Sul, o que sugere que o fungo teria surgido primeiro na península coreana e, de lá, se espalhado pelo mundo, provavelmente no início do século XX, e não há 25 mil anos, como sugerido anteriormente. “Até então, várias regiões do mundo tinham sido apontadas como possíveis pontos de origem do fungo”, comenta Toledo, que liderou o laboratório brasileiro responsável por isolar e sequenciar as cepas de duas linhagens do fungo, a Bd-Asia-2/Brazil e a Bd-GPL. A primeira é considerada uma das mais diversas e relacionada à origem do fungo, enquanto a segunda é uma das mais virulentas.

Ele explica que a velocidade com que o fungo se disseminou pelo mundo coincide com a ascensão do comércio global de carne e pele de rã a partir da década de 1930. Essa prática, no entanto, foi abandonada tempos depois diante da falta de interesse pelo consumo desses animais. Segundo ele, o comércio global tornou-se desastroso para os sapos nativos que encontraram o fungo mortal pela primeira vez.

De acordo com Toledo, a concentração de diversidade de fungos na Ásia significa que a região pode ser considerada uma área crítica para o surgimento de outros patógenos, como é o caso do fungo Batrachochytrium salamandrivorans, que infecta as salamandras. “Sabendo a origem do Bd, podemos estudar melhor os genes dos anfíbios daquela região para tentar identificar algum tipo de resistência adquirida, como uma maior taxa de expressão de genes de resistência”, explica o zoólogo.

Há algum tempo se sabe que algumas espécies de sapos são resistentes ao Batrachochytrium dendrobatidis. As rãs-touro (Lithobates catesbeianus) representam a espécie mais citada como exemplo de convivência pacífica com o microrganismo. Essas rãs também ganharam espaço no cardápio de muitos restaurantes do mundo

Perereca-verde-de-olhos-vermelhos (Aplastodiscus caviculus) com Bd na Mata Atlântica

Elas foram trazidas para Brasil em meados da década de 1930, a partir dos Estados Unidos, para criações comerciais destinadas, sobretudo, à produção de carne. A rã-touro ainda é mais encontrada em ranários comerciais, mas já se incorporou ao ambiente local. Hoje é encontrada em muitas regiões do país, alimentando-se de pequenos invertebrados e até mesmo de aves, pequenos mamíferos e outros anfíbios, ajudando a disseminar para demais espécies o fundo ao qual é resistente.

Com base nos resultados obtidos, os pesquisadores agora pretendem concentrar sua análise no leste da Ásia e do Brasil para que possam compreender melhor a origem e evolução do patógeno e os possíveis desdobramentos quanto à virulência das diferentes linhagens. “Já sabemos que existem híbridos no Brasil, mas temos muito poucos dados sobre sua patogenicidade e virulência”, explica Toledo.

“Também pretendemos conversar com as agências nacionais, como o Ibama [Instituto Brasileiro do Meio Ambiente e dos Recursos Naturais Renováveis] e o ICMBio [Instituto Chico Mendes de Conservação da Biodiversidade]”, diz. “O objetivo é discutir políticas públicas de contenção da disseminação da quitridiomicose no Brasil.”

Projeto

O fungo quitrídio no Brasil: da sua origem às suas consequências (nº 16/25358-3); Modalidade Projeto Temático; Pesquisador responsável Luís Felipe de Toledo Ramos Pereira (Unicamp); Investimento R$ 721.055,89 (FAPESP).

Artigo científico

O’HANLON, S. J. et al. Recent Asian origin of chytrid fungi causing global amphibian declines. Science v. 360, n. 6389, p. 621-27. 11 mai. 2018.

Boa parte do shoyu produzido no Brasil tem alto teor de milho

Amostras analisadas tinham, em média, menos de 20% de soja em sua composição

Por Rodrigo de Oliveira Andrade - Revista FAPESP| Edição Online 12:14 24 de abril de 2018

No mundo todo, o principal componente do shoyu, condimento fundamental da culinária asiática, é a soja. No Brasil, é diferente. Aqui, muitas empresas substituem, ou trocam, a soja pelo milho. A conclusão é de um grupo de pesquisadores do Centro de Energia Nuclear na Agricultura (Cena) e da Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz (Esalq), ambos da Universidade de São Paulo (USP), que analisou a composição química de 70 amostras de shoyu de marcas comercializadas no país.

Em países como Japão, China e Coreia do Sul, o molho shoyu é feito de soja com proporções pequenas de outros cereais como trigo ou cevada. “O que a indústria brasileira oferece ao consumidor não é shoyu propriamente dito, é um molho escuro e salgado elaborado a partir de milho, que deveria ter outro nome”, destaca a bióloga Maristela Morais, uma das coordenadoras do grupo, ao lado do engenheiro agrônomo Luiz Antonio Martinelli. Ambos são do Cena-USP.

Para identificar os ingredientes usados na elaboração do molho, os pesquisadores mediram a proporção de duas variantes do elemento químico carbono encontradas nas amostras. Soja, arroz e trigo são plantas que absorvem o gás carbônico da atmosfera e, sob a luz solar, realizam reações químicas que geram moléculas de açúcar contendo três átomos de carbono – é o chamado sistema de fotossíntese C3. Já o milho é uma planta de via fotossintética C4, por produzir açúcares com quatro carbonos. Esses açúcares continuam a existir nos alimentos, mesmo depois de os grãos serem processados, e funcionam como uma assinatura química de sua origem.

Ao analisar as amostras, os pesquisadores verificaram que o milho era o principal componente do shoyu comercializado no Brasil (Journal of Food Composition and Analysis, 3 de abril). Em média, as amostras analisadas tinham menos de 20% de soja em sua composição. Acredita-se que o uso de milho na produção do condimento esteja relacionado ao preço do grão, consideravelmente mais barato que o da soja. Entre 2007 e 2017, o preço médio da soja foi o dobro do preço médio do milho no Brasil. “O uso de milho na produção de shoyu não é ilegal, já que a legislação brasileira não especifica qual deve ser a proporção de cereais usados na sua fabricação”, afirma Maristela.

Artigo científico

MORAIS, M.C. et al. Stable carbon isotopic composition indicates large presence of maize in Brazilian soy sauces (shoyu). Journal of Food Composition and Analysis. v. 70, p. 18-21. abr. 2018.

Peixe prolonga sua gestação para proteger filhotes da fome

Quando se está em um ambiente em que o alimento é escasso, manter a cria um tempinho a mais no forno pode ser a escolha mais correta

Vale tudo para não decepcionar uma criança – inclusive, adiar a estreia dela no mundo. Cientistas da Universidade Brown, na Inglaterra, notaram pela primeira vez que esse comportamento aparece nos populares lebistes, ou barrigudinhos (Poecilia reticulata). O simples ato de esperar um pouquinho para dar à luz pode ser o suficiente para formar uma cria mais preparada para a vida lá fora, e capaz de batalhar pelo seu próprio alimento por conta própria.

Apesar de ser uma das espécies ornamentais preferidas dos aquários, os lebistes também vivem em natureza – são naturais de rios de Trinidad e Tobago. Enquanto nadam livres pelo país da América Central, eles têm chance de crescer em dois ambientes diferentes. Na parte baixa dos rios, onde há mais predadores, as mães costumam também dar à luz uma quantidade maior de filhotes, e têm, ainda, ninhadas maiores. Esses bebês, contudo, nascem menores e menos desenvolvidos.

O cenário é bem diferente para quem escolhe nadar acima das quedas d’água. Por lá, os predadores dão muito menos as caras – o que significa que a competição por alimento, entre os pequenos, é mais intensa. Mães que estão nessa região produzem poucos filhotes, mas eles são maiores em comparação à turma da outra parte do rio.

(Per Harald Olsen/Creative Commons)

O trabalho dos pesquisadores foi exatamente nesse ponto: explicar o porquê dos grandalhões nascerem sobretudo em áreas mais hostis do ponto de vista de disponibilidade de alimento. Para descobrir a real causa, eles mediram os ossos e músculos de cobaias das duas áreas do rio, antes e depois do nascimento. A ideia era entender se havia diferenças no período de maturação dos lebistes – relacionando com o tempo de gestação e a rapidez com que as crias ficavam prontas para sair para o mundo.

Os resultados mostraram que não havia nenhuma diferença no processo de crescimento, ou seja, ambos completavam seu desenvolvimento no mesmo ritmo. O que foi diferente em cada um dos casos foi o tempo. Quem nascia em um ambiente com pouca comida chegava, em média, 10% depois dos outros.

Os mais lerdos, porém, nasciam com até 70% de sua musculatura esquelética formada, enquanto o desenvolvimento dos outros estava na casa dos 20%. O interessante é que, apesar de saírem na frente e ficarem maiores mais rápido, essa liderança de maturação não permanecia por muito tempo. De acordo com Terry Dial, um dos autores do estudo, filhotes dos dois tipos, quando analisados 30 dias depois do nascimento, estavam igualmente desenvolvidos.

O estudo foi publicado no jornal Proceedings of the Royal Society B.

Por Guilherme Eler (Superinteressante)  

Disponível em: https://super.abril.com.br/ciencia/peixe-prolonga-sua-gestacao-para-proteger-filhotes-da-fome/

The Fragile Health of Adolescents

Two national studies warn of elevated levels of excess weight, hypertension, total cholesterol and sedentariness

Adolescents go through so many changes that even potential health problems can be viewed as temporary. Some changes during this phase are normal, but not everything can be easily resolved later.  Two wide-ranging national surveys – one involving 75,000 and the other 100,000 adolescents across Brazil – have painted a disturbing picture of the health of Brazilian youth.  One out of every four adolescents presented excess weight (was overweight or obese) and one out of every 10 had high blood pressure.  According to blood tests conducted in one of the studies, one out of every five presented total cholesterol levels higher than recommended.  These metabolic changes increase the risk of death due to heart attack and promote the development of cardiovascular diseases and diabetes.  Obesity, physical inactivity and smoking, also found among young people at levels experts find alarming, can contribute to the development of some types of cancer.  Excess fat circulating in the body can even impair functioning of the hypothalamus, the region of the central nervous system that, among other things, controls appetite.

One of the surveys, the Study of Cardiovascular Risks in Adolescents (ERICA), mobilized nearly 500 researchers from 30 Brazilian universities.  In 2013 and 2014, interviewers collected information about 75,000 adolescents between the ages of 12 and 17 at 1,247 public and private schools in 124 Brazilian cities.  According to this study, financed by the Ministry of Health (MS), sedentariness, a factor that can lead to continuous weight gain, is high.  Most of the adolescents assessed (54.3%) do not engage in regular physical activity beyond physical education classes at school, and thus fail to complete the five hours of exercise per week that is recommended for this age group.

Most (66.6%) also spend two or more hours a day in front of the television, which is where they prefer to eat at whatever time suits them.  Half of the study participants reported habitually eating breakfast and meals with their parents, but the other half, mainly public school students, have no regular meal schedule or family company and maintain unbalanced, unwholesome diets, featuring many calorie-laden processed foods, high in salt and fat.

“We have to concern ourselves with adolescent health problems and habits, such as sedentariness, consumption of alcoholic beverages and smoking that are hard to change later,” notes physician Katia Vergetti Bloch, professor of epidemiology at the Institute of Public Health Studies of the Federal University of Rio de Janeiro (UFRJ) and national coordinator of the ERICA. Its findings were described in 13 articles published in the February issue of the Revista de Saúde Pública. “Today’s adolescents run a very high risk of becoming adults with chronic health problems.”

Many of the ERICA findings are similar to those reported in the 2015 National School Health Survey (PeNSE) conducted by the Brazilian Institute of Geography and Statistics (IBGE) and the Ministry of Health based on information about 109,104 adolescents between the ages of 13 and 17 collected in 2015 from 2,842 schools throughout Brazil. Published in August 2016 on the IBGE website, PeNSE reported a 23.7% prevalence of overweight individuals, which corresponds to an estimated total of 3 million students; the previous version of the study (conducted in 2012) placed that figure at 20%.  Despite some differences – the PeNSE provided a detailed analysis of access to school playing fields, for example –, both surveys show that adolescents from Brazilian states in the South and Southeast presented higher rates of excess weight and hypertension, while those from states in the North and Northeast, showed lower rates.

The root of the problem

“The health of adolescents reflects serious problems that begin in childhood, with the mistaken view that a chubby child is healthier,” says Elizabeth Fujimori, a professor of nursing and public health at the School of Nursing of the University of São Paulo (EE-USP) and one of the ERICA coordinators in the state of São Paulo. A study published in the Journal of Pediatric Nursing examined maternal weight perception of toddlers up to age three treated at health care facilities in a city in inland São Paulo.  “More than half of the mothers wanted their children to weigh more, even if they were already overweight,” says Luciane Duarte, doctoral candidate at EE-USP who conducted the study under Fujimori’s supervision. “If the mother does not perceive that the child is overweight, she is not going to seek help.”

In the ERICA, Duarte, as one of the 12 supervisors tasked with collecting data at the 122 schools selected for assessment in the greater São Paulo metropolitan area, made the initial contacts with principals and students to explain the study objectives and schedule the dates for interviews, physicals and blood sample collections. Then the field team took over.  In 2014, Renata Gonçalves, one of the field supervisors on Fujimori’s team, would get up at four o’clock in the morning, gather up the portable monitors on which the kids would respond to the questionnaire about their eating and health habits, scales and other devices for measuring blood pressure, height, and abdominal size, and set out to schools in the capital and nearby cities having a population of more than 100,000.  The interviews, measurements and blood sample collections began at 7 a.m.

As soon as they had the results of the blood tests analyzing levels of glucose, insulin, cholesterol and triglycerides as well as anthropometric data and blood pressure, the supervisors returned to the schools, presented a general report to the principals, and delivered sealed envelopes containing exam results to every adolescent who had participated in the study.  “Some asked what cholesterol was, many were interested in changing their habits, but some said ‘I’m fine the way I am’, even though they were not,” noted Duarte. The researchers referred more serious cases for healthcare services, recommending that they soon begin treatment to control blood pressure, elevated glycemia or excess weight.  Nationwide, 25,787 adolescents, equivalent to 30.2% of those evaluated and found to have some parameters above normal, were referred for healthcare services.

The studies published in the Revista de Saúde Pública also present data about adolescent behavior regarding alcoholic beverages and sex.  Of all the teens interviewed, half (54%) had already experimented with some sort of alcoholic beverage and 24.1% had done so for the first time before the age of 12.  Most heavily consumed were beer and mixed drinks made with vodka. “Understanding this preference by adolescents could help plan prevention strategies,” notes Bloch.  In the PeNSE, where this topic was studied for the first time, 26% of the teens had consumed some type of alcoholic beverage and 21% had experienced some level of intoxication in the 30 days leading up to the survey.

Among those interviewed for the ERICA, 28% had begun to be sexually active, a proportion that increased with age, and by age 17, more than half of those interviewed reported being sexually active.  Most (82%) had used some method of contraception during their most recent sexual relations, mainly condoms (69%). “This percentage could be higher,” says Ana Luiza Vilela Borges, professor at EE-USP who analyzed the data.  The result that intrigued her was the sharp contrast among regions in the use of birth control pills.  In the South, 27% of teens reported using this method while only 3% in the North reported doing so.  According to Borges, one explanation for this difference may be difficulty in access because teenage girls can get birth control pills only after undergoing a check-up at a physician’s office.

What can be done?

“We don’t need to go so far as to say that teenagers in Porto Alegre need to stop having family barbeques, but we can suggest that they eat more fruit, vegetables and other less processed foods,” says Bloch. According to several studies, most adolescents have a diet based on traditional foods such as rice, beans and meat, but consume sugary drinks and ultra-processed products in excess, in addition to sodium above the recommended limits, all of which contribute to hypertension and excess weight.

“Since teenagers are by nature antagonistic and do just the opposite of what adults suggest, in order to change eating habits, we have to resort to other strategies for intervention that take into consideration the behavior of the group,” Bloch says. “The group a teenager belongs to has to think it’s cool to participate in sports instead of always going out and eating French fries and drinking.” An article published in July 2016 in the journal PNAS by researchers at the Universities of Chicago and Texas corroborate Bloch’s suggestion: a double-blind study of 536 high school students showed that a change in eating habits can be more effective when teens have autonomy in making the healthiest choices and see the act of eating better as an attitude of rebellion against junk food.

The researchers emphasize that today’s young people need to sweat a little more. They estimate that 20% of hypertensive teenagers – equivalent to 200,000 Brazilians in this age group – could regulate their blood pressure if they were no longer obese, indicating that some of the effects of sedentariness and inadequate nutrition could be reversed.  “Two weekly classes of physical education in primary and high school, at 50 minutes a pop, are not enough to make the adolescents active enough, considering international recommendations call for 60 minutes a day,” says physical education teacher Dilson Belfort, professor at the Federal University of Amapá (Unifap) and one of the coordinators of Fujimori’s team in that state.  Through an extension project, Belfort offers lessons in track to nearly 40 students from the university and the surrounding communities at the university sports center three times a week, from 7 to 8 in the morning.

In the classroom, Belfort uses the ERICA results to motivate students to move more and eat better.  O Guia alimentar para a população Brasileira [Food guide for Brazilians], published in 2014, has become a reference in this field by proposing that people gather to eat together, value in natura (fresh) or minimally processed foods, limit the consumption of processed foods such as tomato paste, dried meat, bacon, fruit in syrup or in crystallized form, and avoid highly processed foods such as filled cookies, prepackaged snacks, soft drinks, instant noodles,  sausages and other stuffed meats that offer little nutrition, are high in calories and tend to be consumed in excess.  Preparing one’s own meals also promotes healthy eating.

Changing eating habits

“With adolescents, we have to tread very carefully, listen more and plan with them what we can do together,” says pediatrician Maria Paula Albuquerque, clinical director of the Center for Nutritional Recovery and Education (CREN), established in 1994 as an extension project of the Federal University of São Paulo (Unifesp) and now funded by national and international organizations. For 10 years, the CREN outpatient clinic has treated overweight children, seeing weight loss in 70% of the cases, expanding the experience of nearly 30 years of treating malnourished and obese children.

On any given day at the day-hospital’s two care facilities, nutritionists, psychologists, social workers, nurses, teachers and physicians care for 144 children under the age of five, identified in collaboration with public health services in pockets of extreme poverty in the city of São Paulo.  With their family’s consent, children who show signs of malnutrition begin to frequent CREN where they spend the day, receiving five meals a day – including unsweetened milk, natural juices and, when necessary, vitamin supplements – and try green vegetables, legumes and fruit in an environment of educational activities.  The team tries to encourage mothers to cook more using natural ingredients, promote family meals and revive old recipes.  “Comfort food that easily satisfies is generally ultra-processed food, high in salt, fat and sugar.  Real comfort food refers to the emotional connections, to mom’s cooking,” says Albuquerque, while at her side, walks an 18-month old baby weighing 8 kilograms, monitored by a nutritionist. “Malnutrition is still a problem in Brazil and unlike obesity, it is easily overlooked because most of the children are just shorter than others of the same age.”

Treated for a period of two years, the children generally grow in stature and muscle mass as a result of their new eating habits, which appear to persist over the years, this according to a 2006 study in the Journal of Nutrition. “The children continue to live in the favelas but eat better than other children their age because of changes in their family habits,” Albuquerque says. In recent years, the proportion of obese children has surpassed that of children with malnutrition, reflecting the increased supply and reduced price of foods, and at the same time, the change in people’s eating habits around the world.

“Obesity became a public health problem back in the 1980s when processed food producers discovered how to better preserve and expand the distribution of their products, first in the United States and Great Britain, but later in other countries,” says biologist Ana Lydia Sawaya, Unifesp professor and one of the founders of CREN, which she ran until 2006. “Obesity rates are falling among the most affluent classes due to recognition of its causes, but it continues to grow among the lower classes.  As a result, we are now seeing children who at age 12 have type 2 diabetes, which is the result of excess sugar in the blood, and hepatic steatosis, which is the accumulation of fat in the liver.  In 30 years, I’ve never seen such cases,” she says, referring to initial examinations performed under a new CREN project to treat 930 obese children between the ages of 10 and 12, most of whom are students in public schools.

“It is neither hard nor expensive to eliminate malnutrition and obesity as public health problems,” says Sawaya.  “The government already has a structure in place to communicate messages about proper eating in a persuasive, understandable and suitable manner, using campaigns at health clinics and training healthcare service program teams in nutrition.”  Sawaya believes the sale of ultra-processed foods at schools and to children under age 18 should be prohibited, just as cigarettes are. “Appropriate legislation would have an immediate impact on millions of people.”  According to PeNSE, half of all public school students can buy candy, soft drinks and processed snacks at school and eat treats nearly every day.

Some states are organizing to change the situation.  On the evening of September 13, 2016, SPTV, Rede Globo TV news in São Paulo, televised the start of debates in the São Paulo Legislative Assembly that could lead to a ban on the sale of candy, soft drinks and other high calorie foods in the state’s public schools. “I’m on the right track,” said Solange Tagliapietra, principal of Colégio Pietra, a private school in São Paulo’s north zone that took part in ERICA, upon hearing the news.  For years, she has banned these products from her school’s snack-bar, a spot that continues to sell fried salty snacks, which she also wanted to do away with.  On a break between classes on this day, seated in groups on the stadium bleachers, teens were chatting and enjoying their snacks. Most filled their bellies with packages of cookies or potato chips and sodas – a few munched on fruit and sandwiches made with whole grain bread.

Sugar response

The hypothalamus of obese adolescents reacts more slowly than that of thin adolescents to the intake of a super-concentrated glucose solution

Researchers at the School of Medical Sciences of the University of Campinas (FCM-Unicamp) have identified changes – purportedly reversible – in the structure and functioning of the hypothalamus of obese children and adolescents.  The hypothalamus, located in an area deep within the brain, controls, among other things, the production of hormones that regulate appetite.

The changes were detected using magnetic resonance imaging studies of the hypothalamus of children and adolescents aged 9 to 17, divided into two groups:  12 participants were overweight and 11 were of normal weight.  Participants whose weight was above the recommended level presented a phenomenon known as gliosis, characterized by the proliferation and inflammation of the glial cells which, like neurons, make up the nervous system. Glial cells form a type of scar in response to lesions, likely caused by excessive lipids (fats) circulating in the body, and stop functioning as they did before.  Gliosis is one of the signs of mental disorders like Alzheimer’s disease, frequently seen among the elderly.“Inflammation of the glial cells and functional changes of the hypothalamus explain some of the day-to-day phenomena commonly experienced by overweight people, such as binge eating,” says pediatrician Leticia Sewaybricker, who conducted the study as part of her doctoral research completed in September 2016, advised by Unicamp pediatrician Gil Guerra Junior. She also determined that the hypothalamus of overweight children and adolescents showed no reaction after ingestion of a concentrated solution of glucose.  In comparison, the hypothalamus of normal weight participants responded and “the brain quickly sent satiety signals,” she noted (see graph). In addition, the hypothalamus of the overweight group presented fewer connections with the brain and other regions of the central nervous system than did that of the other group.

“The inflammatory stimulus that causes the gliosis persists as long as one continues to eat a lot of saturated fats,” says Lício Velloso, professor at FCM-Unicamp and one of the coordinators of the study associated with the Obesity and Comorbidities Research Center (OCRC), one of the Research, Innovation and Dissemination Centers (RIDCs) supported by FAPESP. “As a result, overweight adolescents will have even more trouble controlling their appetite, regulated by the hypothalamus, and will continue to eat more than they really need to.”

Perhaps this condition can be reversed, at least in part. Studies using mice indicated that reduced inflammation of glial cells leads to weight loss, and unsaturated fatty acids like Omega 3, could reverse the damage caused by excess saturated fats like that found in red meat, and help restore the neurons (see Pesquisa FAPESP Issue nº 240).  In addition, the hypothalamus of obese people resumed the desired normal function after the patients underwent bariatric surgery.  Based on these observations, researchers believe that changes in diet, with decreased consumption of saturated fats and reduced glucose levels could possibly reverse these changes observed in the hypothalamus of overweight children and adolescents.

Scientific articles

BLOCH, K. V. et al. Erica: Prevalências de hipertensão arterial e obesidade em adolescentes brasileiros. Revista de Saúde Pública. V. 50, p. 1s-13s. 2016.

DUARTE, L. S. et al. Brazilian maternal weight perception and satisfaction with toddler body size: A study in primary health care. Journal of Pediatric Nursing. V. 31, p. 490-7. 2016.

BRYAN, C. J. et al. Harnessing adolescent values to motivate healthier eating. PNAS. V. 113, n. 39. 2016.

DAS NEVES, J. et al. Malnourished children treated in day-hospitals or outpatient clinics exhibit linear catch-up and normal body composition. Journal of Nutrition. V. 136, n. 3, p. 648-55. 2006.

Books

Ministry of Health. Guia alimentar para a população Brazileira. 2a ed., Brasília: MS, 2014.

Brazilian Institute of Geography and Statistics. National School Health Survey 2015. Rio de Janeiro: IBGE, 2016.