Já lá vai algum tempo... Hoje estamos aqui para vos contar uma aventura passada no laboratório. Decidimos estudar o efeito da temperatura na actividade enzimática. Como tal utilizámos fígado, uma vez que este contém uma grande quantidade da enzima catalase, mas nem todos os resultados foram os pretendido.
Se as condições "perfeitas" tivessem sido asseguradas, não deveria ter ocorrido reacção no tubo B, nem no tubo D. Mas, as conclusões a que chegámos foi que: o fígado fresco em contacto com o gelo, não garantia a compactação de todas as enzimas, durante aquele tempo (15 minutos); o fígado cozido não tinha sido suficientemente cozido, não levando à desnaturação de todas as enzimas existentes nessa porção de fígado.
Apesar disto, tentámos o nosso melhor, e esperamos que tenham gostado de participar na experiência!
As pandemias são fenómenos naturais que resultam da evolução dos vírus da gripe A, ao longo do tempo. Ocorrem cerca de três pandemias por século. Para que haja uma pandemia é necessário que: surja um novo tipo de vírus; esse vírus ter capacidade de provocar infecções graves nos seres humanos; exista transmissão de pessoa para pessoa.
Pessoas idosas e pessoas portadoras de determinadas doenças crónicas têm uma maior possibilidade de desenvolverem gripe com maior risco de complicações como a pneumonia bacteriana, o que pode levar à internação hospitalar. Existem vacinas contra a gripe, que leva À redução do risco de adoecimento causado pelo vírus e certas complicações bacterianas.
Transmissão
O vírus Influenza é transmitido de uma pessoa para outra através de gotículas eliminadas através da tosse ou do espirro. O vírus penetra no organismo através da mucosa do nariz ou da garganta. A transmissão pode ocorrer também através da contaminação das mãos com secreções respiratórias (aperto de mão, tocar em superfícies contaminadas...). Contudo, a infecção não ocorre através da pele.
Vírus Influenza
O vírus Influenza é um Orthomyxovírus (pertence à família Orthomyxoviridae) e é classificado de acordo com o seu material genético em três tipos diferentes (A, B e C). Este tipo de vírus tem tamanho médio (80-120 nm) e é constituído por uma única cadeia de RNA com simetria helicoidal.
Os tipos A e B são os mais comuns. Os vírus da Influenza forma diversas populações denominadas cepas que, ao longo do tempo, sofrem pequenas alterações na sua constituição. Por esta razão, a composição da vacina contra este vírus altera-se anualmente, havendo laboratórios especializados na pesquisa da sua alteração. Apenas os vírus A e B causam doença com impacto significativo na saúde humana, sendo os principais causadores das epidemias anuais.
Características do Tipo A:
- RNA com 8 segmentos rodeado por 10 proteínas
- infecção de diversas espécies de animais, por exemplo, aves
- capaz de causar epidemia e pandemias
- afecta todas as faixas etárias do ser humano, por ingestão de animais
- de acordo com as duas glicoproteínas presentes na superfície, hemaglutininas (HA) e neuraminidases (NA), os vírus Influenza A podem ser classificados em diferentes subtipos.
Doenças:
- Gripe A/gripe suína: provocada pelo vírus Influenza A H1N1
- Gripe Espanhola: provocada pelo vírus Influenza A H1N1
- Gripe aviaria: provocado pelo vírus H5N1
Características do Tipo B:
- RNA com 8 segmentos rodeado por 11 proteínas
- infecção de humanos, especialmente crianças e de focas
- causa epidemias leves mas não pandemias
- não se divide em subtipos
Doença:
- Gripe comum
Características do Tipo C:
- RNA com 7 segmentos, rodeado por 9 proteínas
- afecta o ser humano provocando doenças pontuais mas nunca epidemias
- não se divide em subtipos
Doença:
-Gripe comum
Os vírus multiplicam-se invadindo células hospedeiras e ordenando-lhes que produzam muitas cópias de DNA- uma tarefa que um vírus é incapaz de desempenhar. Sendo assim, ligam-se ao exterior da célula e injectam-lhe o seu DNA. A célula não tem a capacidade de distinguir entre o seu próprio DNA e o DNA viral, o que leva a que esta produza cópias de qualquer DNA que seja colocado no seu genoma.
Este processo leva a célula a produzir um número indeterminado de vírus, considerando-se a célula como “fábrica de vírus”. Depois de infectarem a célula, abandonam-na e vão à procura de novas células para se multiplicarem. Quando o nosso corpo e o nosso sistema imunitário não reconhece o vírus invasor, ficamos doentes.
Acção do Vírus
O vírus penetra no organismo, principalmente através das mucosas, pele que serve de revestimento para o nariz, a boca e os olhos.
O vírus Influenza atinge a corrente sanguínea. Esta passagem aumenta a produção de secreção, o que leva ao aparecimento do primeiro sintoma: a coriza (inflamação da mucosa nasal). Na corrente sanguínea, os vírus atacam as células.
O vírus, quando penetra na célula, libera o seu RNA, que é transformado em DNA, graças à acção de uma enzima, a transcriptase reversa.
Quando o RNA se transforma em DNA, a célula é “enganada”, pois não interpreta o vírus como corpo estranho.
O DNA do vírus funde-se com o da célula, impedindo assim o seu funcionamento normal e obrigando-a a produzir cópias do vírus.
Estrutura
- RNA
- Espículas: estruturas semelhantes a pequenos espinhos que facilitam a fixação do víros nas membranas das células a infecta
- Cápsula: capa que protege o RNA viral
- Envelope viral: estrutura que envolve a cápsula, formada por hemaglutinina (proteína trimérica responsável pela ligação do virião às células hospedeiras e pela fusão das membranas viral e celular) e a neuraminidase (importante na libertação do vírus após a sua síntese). Existem ainda outras proteínas com diferentes funções, como a proteína M1 (proteína de matriz e maior componente do virião) localizada na parte inferior do envelope e a proteína M2, que atravessa toda a espessura do envelope funcionando como canal iónico.
História do Vírus Influenza
No século 20 ocorreram três pandemias, todas causadas pelo vírusinfluenza A. A primeira ocorreu em 1918-19 pelo subtipo H1N1 (gripe espanhola), a segunda em 1957-58 pelo H2N2 (gripe asiática) e a última em 1968-69 pelo H3N2 (gripe Hong-Kong).
Agripe espanhola, levou à morte de cerca de 20 e 100 milhões de pessoas. O número de óbitos estimado para agripe asiáticae para agripe Hong-Kongé de cerca de 1 milhãode pessoas, em cada uma das pandemias.Em Março de 2009, foi detectado umnovo subtipoH1N1,contendomaterial genético do vírusinfluenza Ade origem humana, suína e aviária. A doença foi inicialmente chamada de "gripe suína", sendo esta denominação imprecisa, não devendo ser utilizada. Os primeiros casos da gripe causada pelonovo influenza A(H1N1) ocorreram noMéxicoa partir de 18 de Março e, em seguida, nosEstados Unidos(San Diego, Califórnia) em 28 e 30 de Março de 2009.Desde então, onovo subtipoH1N1 disseminou-se, rapidamentecomo previsível, paradezenas de países (inclusive o Brasil).Em 11 de Junho de 2009aOrganização Mundial da Saúdeadmitiu oficialmente a ocorrência de uma pandemia de gripecausada por umnovo subtipo A (H1N1).
Medidas de prevenção
É necessário ter em conta o modo de transmissão da gripe, o que significa evitar aglomerações, ambientes sem ventilação adequada e contacto com pessoas doentes, e lavar as mãos com água e sabão com frequência.
Não existem evidências de que o uso generalizado de máscaras de protecção seja capaz de evitar a disseminação dos vírus influenza. A utilização incorrecta de máscaras pode aumentar o risco de infecção. Mas correctamente utilizadas reduzem o risco de transmissão. As máscaras de protecção (descartáveis) devem ser usadas pelos doentes e pelas pessoas directamente envolvidas no tratamento.
A vacina é também um meio de protecção, sendo muito comum nas sociedades desenvolvidas. A vacina tem componentes de vários subtipos do vírus influenza em circulação na população humana, inactivados e fraccionados. A vacina deve ser, na maioria dos casos, administrada em pessoas com deficiência do sistema imunológico.
Em casos em que a vacina estiver indicada, a vacina contra a gripe deve ser utilizada para incluir as últimas alterações antigénicas ocorridas com o vírus influenza. O desenvolvimento de uma nova vacina geralmente demora cerca de seis meses, em condições ideais.
Tratamento
O tratamento da gripe é feito com antivirais, que como outros medicamentos não devem ser utilizados sem prescrição médica. Existem, normalmente, quatro drogas liberadas para o tratamento da gripe (amantadina, rimantadina, zanamivir e oseltamivir). Apenas o zanamivir e o oseltamivir têm acção contra os dois tipos de vírus que habitualmente causam a doença em seres humanos. Com o vírus influenza, notadamente nos extremos da idade, podem causar quadros graves e óbitos, sendo que a indicação do tratamento com antivirais deve obedecer a parâmetros clínicos, independentemente da doença estar a ser causada por um novo subtipo ou não.
Os antitérmicos e analgésicos podem ser utilizados para controlar as manifestações, principalmente a febre e a dor.
Foi um trabalho muito interessante pois era um assunto desconhecido pela maioria dos alunos, sendo inovador.
Trata-se de uma alface com DNA recombinate que permite a produção de insulina humana. Esta dará uma maior qualidade de vida às pessoas que sofrem da Diabetes tipo 1. É fascinate como é que uma alface, alimento ingerido diariamente, poderá, quando alterada geneticamente, mudar o mundo!
Durante a realização do trabalho, o grupo trabalhou de forma unida, ultrapassando algumas falhas de pesquisa (especialmente, relativamente à técinica) e à falta de informação cientificamente rigorosa (técnica precoce em desenvolvimento).
Por outro lado, durante a apresentação, a turma aderiu entusiasticamente ao debate proposto pelo grupo, expressando as suas opiniões de forma ordenada e positiva. Ficámos contentes com o desempenho dos colegas. Na votação final, a maioria dos alunos concordou com a pesquisa e o desenvolvimento desta técnica, para que um dia seja possível aplicá-la ao ser humano, melhorando assim a qualidade de vida de muitos doentes.
Concluindo, este foi um dos trabalhos que mais gostámos de realizar, sendo um tema actual, interessante e diferente.
Este trabalho é sobre uma alface que poderá mudar o mundo!! A alface que produz insulina...
Em primeiro lugar é necessário explicar o que é a insulina e o que é a doença dos diabetes.
A insulina é uma pequena proteína (com 51 aminoácidos) e uma hormona. É produzida pelas células beta, localizadas no interior do pâncreas, e tem a função de regular a quantidade de glicose existente no organismo. A insulina permite a degradação e penetração da glicose nas células. Assim, na diabetes a falta de insulina leve ao aumento dos níveis de glicose na corrente sanguínea. À quantidade de glicose no sangue chama-se glicemia e quando esta aumenta diz-se que o doente está com hiperglicemia.
A Diabetes é uma doença crónica que se caracteriza pelo aumento dos níveis de açúcar (glicose) no sangue e pela incapacidade do organismo em transformar toda a glicose proveniente dos alimentos.
Nos doentes com a diabetes tipo 1, as células do pâncreas que produzem insulina foram destruídas pela acção do sistema imunitário (doença auto-imune), motivo pelo qual este produz muito pouca ou nenhuma insulina. Como sem insulina não se pode viver, a administração de insulina produzida laboratorialmente é um tratamento imprescindível de substituição. A insulina administra-se através de injecções muitas vezes diárias.
A terapia com insulina é normalmente injectável por duas razões:
- A maioria das proteínas é digerida no estômago. O ácido do estômago desnatura as proteínas, o que significa que a proteína perde a sua estrutura quaternária, deixando de ter a sua funcionalidade. A desnaturação das proteínas é feita pela acção da enzima digestiva pepsina.
-O intestino de uma pessoa saudável absorve mais facilmente pequenas moléculas como a glucose e aminoácidos. Normalmente, o intestino não absorve proteínas na sua forma intacta. Assim, mesmo que a insulina fosse capaz de passar pelo estômago, não conseguiria ser absorvida muito bem no intestino.
Com o objectivo da ultrapassagem destas adversidades uma das soluções que está a ser pesquisada é a insulina inalada. Nos pulmões não existe ácido, reduzindo a acção de enzimas que degradam as proteínas. Assim, são capazes de absorver alguma insulina intacta. Outra solução a ser pesquisada é o Spray de insulina, em que a insulina é absorvida através da mucosa da boca.
A Alface
O “Jornal de jovens pesquisadores”, relatou em Agosto de 2007 que os cientistas da University of Central Florida desenvolveram um tipo de alface geneticamente modificada que poderia servir como um tratamento para diabetes tipo 1.
Em ratos, provou-se que a alface é a cura, mas em humanos os testes ainda não começaram.
A equipa, comandada por Henry Daniell está a trabalhar em métodos engenhosos para permitir que a insulina, bem como várias outras vacinas, sejam tomadas por via oral até ao intestino, onde a insulina pode actuar como um imunomodulador, que é uma substância que confere um aumento da resposta orgânica contra determinados microrganismos, modelando a resposta do sistema imunitário.
Técnica
É através da tecnologia do DNA recombinante, que permite combinar na mesma molécula de DNA genes provenientes de fontes diferentes, que a alface produtora de insulina é 'criada'. Esta técnica baseia-se na utilização de um comjunto de ferramentas moleculares como: as enzimas de restrição, as ligases do DNA e os vectores. Esta técnica está dividida num conjunto diverso de etapas: 1º Selecciona-se uma molécula de DNA com o gene da insulina humana e um vector adequado (plasmídeo capaz de transportar o fragmento de DNA para uma célula).
2º A molécula de DNA e o vector são tratados com a mesma enzima de restrição que corta as duas regiões com a mesma sequência de nucleótidos.
3º Mistura-se um fragmento de restrição da molécula de DNA e o vector e juntam-se ligases de DNA. O vector e um fragmento de restrição emparelham pelas extremidades coesivas que são complementares e as ligases permitem a união e ligação.
4º O vector contendo o gene da insulina humana é transferido para a alface.
5º O DNA com o gene da insulina humana é incorporado no genoma da alface que passa a possuir um DNA recombinante.
Experiência
Esta experiência que foi apenas realizada com ratos diabéticos, levou ao desaparecimento da doença em poucas semanas, fazendo com que estes apresentassem sangue normal e o nível de açúcar da urina normais no final da experiência, sendo que as suas células estavam a produzir níveis normais de insulina.
Os ratos alimentaram-se de tecido vegetal moído e conseguiram contornar a destruição da proteína que normalmente ocorre no estômago. Tal facto acontece porque as células vegetais têm paredes celulares a revestir a insulina e a protege-la. Uma vez no intestino, as células das plantas são lentamente digeridas e a insulina é libertada.
No caso do Homem…
Cápsulas de insulina (porque a dosagem tem de ser controlada) produzidas a partir da alface geneticamente modificada pode ser a chave para restabelecer a capacidade do corpo humano de produzir insulina, ajudando milhões que sofrem da doença dos diabetes. Henry Daniell propôs, assim, o uso de alface geneticamente modificada.
Planos para fazerem experiências com humanos desta descoberta atraíram uma grande quantidade de voluntários, mas eles necessitam de um fundo de 20 milhões de dólares somente para começarem as experiências. Se as experiências com os humanos forem bem sucedidas, o impacto da pesquisa de Daniell poderá afectar milhões de diabéticos em todo o mundo e reduzir dramaticamente os custos na luta de uma doença que pode levar a doenças cardíacas e cegueira.
Os investigadores esperam que esta técnica, uso de insulina a partir de alface modificada, possa ser usada para interromper a destruição de células beta nas pessoas que estão numa fase muito precoce da diabetes tipo 1, quando ainda têm muitas células beta. Pode até funcionar para aqueles que já foram diagnosticados com diabetes tipo 1.
Ao contrário das investigações em ratos, este tratamento é algo que não vai estar disponível amanhã. As curas em ratos nem sempre se traduzem em curas em humanos. Contudo esta investigação é uma fascinante nova abordagem para o complexo dos problemas associados à diabetes.
Curiosidade/ Objectivos
Durante muito tempo a única forma de obter insulina era extraindo-a do pâncreas do porco. Para obter 4,5 kg de insulina era necessário matar 250 mil porcos e utilizar 27 toneladas de pâncreas.
Com esta técnica (DNA recombinante) pretende-se diminuir a ocorrência de reacções alérgicas nos indivíduos que recebem esta insulina.
Permite ainda baixar o custo da produção de insulina e torná-la mais segura.
Estatísticas
Cerca de 20.8 milhões de crianças e adultos nos Estados unidos, ou 7% da população, têm o tipo 1 ou 2 da diabetes, de acordo com a Associação Americana de diabetes. Segundo um estudo do programa National Changign Diabetes Program este número vai duplicar em 2025 só nos EUA. O mesmo estudo mostrou que um em cada oito dólares são investidos na saúde e cerca de 79.7 biliões são gastos para o tratamento de pessoas com diabetes.
Vantagens
•Poderá mudar a vida de muitos diabéticos que diariamente se injectam com insulina.
•Poderá restabelecer a qualidade de vida de milhões de pessoas que sofrem de diabetes.
•Poderá curar diabetes do tipo 1.
Desvantagens
•Não há experiências realizadas em humanos, o que torna imprevisível o resultado deste processo.
•Alto custo para iniciar as experiências.
•Possíveis consequências no organismo e no meio ambiente.
Conclusão
As investigações com esta alface são um fascinante progresso no desenvolvimento da medicina. Já se conseguiu provar em ratos e existe a possibilidade de o ser feito em humanos… Apesar das suas desvantagens, quem sabe, talvez um dia um doente diabético possa ser controlado através da ingestão de cápsulas ou mesmo curado!
