Nova enzima de defesa é descoberta


Uma serina protease  anteriormente desconhecida faz parte do arsenal de defesa antibacteriana de granulócitos neutrófilos.
Granulócitos neutrófilos compreendem as defesas importantes para o sistema imunológico. Quando bactérias patogênicas penetram o corpo, eles são os primeiros em cena para mobilizar outras células imunitárias através de moléculas de sinal. Para tal, eles liberam serina proteases  – enzimas que cortam até outras proteínas para ativar as moléculas de sinal. Os cientistas no Max Planck Institute of Neurobiology em Martinsried agora descobriram uma nova serina protease: serina protease  de neutrófilos 4 ou NSP4. Esta enzima poderia fornecer um novo alvo para o tratamento de doenças que envolvem um sistema imunológico hiperativo, tais como artrite reumatóide.
O funcionamento do sistema imunológico baseia-se na complexa interação das mais diversas células e mediadores. Por exemplo, granulócitos neutrófilos (um grupo de células brancas do sangue especializados) reagem às bactérias, liberando substâncias chamadas serina proteases. Estas enzimas são capazes de ativar as moléculas sinal, tais como locais, por fenda-los em uma posição específica na molécula. As moléculas de sinal ativa a guia, em seguida, outras células imunes vão para o foco da inflamação a fim de destruir os agentes patogénicos.
Uma equipe de pesquisa liderada por Dieter Jenne no Max Planck Institute of Neurobiology em Martinsried tem se deparar com uma protease anteriormente desconhecida em humanos: serina protease de neutrófilos 4 ou NSP4. "A coisa especial sobre esta enzima é que corta proteínas que possuem o aminoácido arginina em um determinado ponto", diz Dieter Jenne, líder de grupo de pesquisa do Instituto com base Martinsried. "Isso é onde  o NSP4 difere as outros três conhecidos neutrófilos serina proteases, que são semelhantes na estrutura molecular, mas tem um motivo de reconhecimento diferentes." Os cientistas podem ser capazes de aproveitar essa diferença para o desenvolvimento de uma substância ativa que inibe especificamente NSP4, reduzindo assim a reação imune.
No entanto, atividade de serina protease  tem um custo. As enzimas não só curam inflamações, mas, às vezes, causam-lhes em primeiro lugar. Se muitas células imunes são ativadas, eles podem usar seu arsenal de armas químicas agressivas contra os tecidos do corpo. Um número de doenças inflamatórias crônicas baseiam-se precisamente nesse sentido. Como resultado, os cientistas estão à procura para as substâncias que podem bloquear as proteases de neutrófilos. Até à data, no entanto, nenhuma das substâncias testadas foram desenvolvidas em medicamentos eficazes.
"Até agora, não sabemos a identidade do substrato NSP4, mas presumimos que elas devem ser moléculas de sinal", diz Dieter Jenne. Locais ativado podem recrutar um grande número de neutrófilos, e sua quantidade enorme sozinha é suficiente para causar dano ao tecido. "Proteases, às vezes, agem como aceleradores e mesmo podem desencadear uma inflamação crônica bastante independentemente dos intrusos bacterianas. Se nós umedecido para baixo as defesas, nós poderia contrariar este efeito", explica o cientista.
Em termos de história evolutiva, NSP4 é o mais antigo dos quatro serina proteases de neutrófilos conhecidos. Usando sequências de genes, os cientistas mostraram que a enzima quase não mudou através de centenas de milhões de anos de evolução de peixes ósseos para os seres humanos. "Que indicaria que NSP4 regula um processo fundamental", diz Dieter Jenne.
O fato de que a enzima permaneceu desconhecida até agora é porque ele ocorre em uma concentração muito mais baixa do que as outras três proteases. Os cientistas de Max Planck deparei com ele durante a pesquisa do genoma humano para genes que codificam serina proteases. No processo, eles observaram uma seqüência do gene anteriormente desconhecido. Natascha c. Perera, um membro do Martinsried grupo de investigação e levar o autor do estudo, conseguiu produzir e examinar a enzima em seu estado ativo, dobrado.
Se forem destinados a estabelecer NSP4 no futuro como uma proteína alvo possível para anti-inflamatórios, os cientistas agora devem examinar sua função nos organismos vivos e descobrir se bloqueando a enzima tem efeitos adversos. Os cientistas estão trabalhando com a empresa Novartis para responder a estas perguntas em ratos de laboratório. "Inibidores de NSP4 poderiam ser usados em doenças como artrite crônica ou doenças cutâneas inflamatórias", diz Dieter Jenne ", mas primeiro temos de testar os efeitos a longo prazo destas substâncias".

Fonte: sciencedaily
Share:

Pesquisa mostra como célula elimina proteínas oxidadas


O surgimento do oxigênio e do metabolismo aeróbico na Terra permitiu aos seres vivos aproveitar a energia dos alimentos de forma muito mais eficiente. Essa conquista evolutiva, porém, teve um preço: deixou as células sujeitas à ação de substâncias oxidantes.
Esses subprodutos da respiração aeróbica interagem com proteínas, lipídios, carboidratos e ácidos nucleicos fazendo com que essas macromoléculas percam sua função. Tal processo pode levar à morte celular e, nos seres mais complexos como os humanos, ser a base de doenças como câncer, artrite, aterosclerose, Parkinson e Alzheimer.
Mas os organismos, felizmente, desenvolveram mecanismos para se proteger dos danos oxidativos. Um deles foi recentemente descoberto por pesquisadores brasileiros e mereceu destaque na capa da revista Antioxidants & Redox Signaling , uma das mais importantes na área.
estudo, financiada pela FAPESP na modalidade Auxílio à Pesquisa Regular e coordenada pela pesquisadora Marilene Demasi, do laboratório de Bioquímica e Biofísica do Instituto Butantã, mostrou a estratégia usada pela célula da levedura Saccharomyces cerevisiae para acelerar a degradação de proteínas oxidadas.
“Além de perder função, a proteína danificada por substâncias oxidantes tende a se agregar e hoje sabemos que isso é a causa de diversas neuropatologias. A melhor defesa das células é degradar essas moléculas”, explicou Demasi.
A missão de livrar as células de proteínas indesejadas, sejam elas oxidadas ou não, cabe a um complexo proteico chamado proteassomo. “Ele regula diversas funções, como a resposta a estímulos internos e externos, a divisão e a morte celular. Essa regulação é feita por meio da degradação das proteínas envolvidas em todos esses processos”, explicou Demasi.
Esse sistema, contou a pesquisadora, se mantém ao longo da cadeia evolutiva em todos os organismos eucarióticos, ou seja, que possuem células com núcleo isolado do citoplasma por uma membrana e diversas organelas. Está presente, portanto, desde seres unicelulares até plantas e animais.
“Sabíamos que em situações de estresse oxidativo o proteassomo passa por um processo chamado glutatiolação e queríamos entender o motivo. A pesquisa mostrou, pela primeira vez, que o proteassomo glutatiolado é capaz de degradar as proteínas oxidadas com maior velocidade e menor gasto energético para célula”, contou Demasi.
A glutatiolação, explicou a pesquisadora, é um tipo de modificação oxidativa que afeta os resíduos do aminoácido cisteína existentes no proteassomo. “Mas esta é uma modificação oxidativa não deletéria e reversível, que funciona como mecanismo de proteção da célula”, afirmou.
Abrindo os portões
Para que o proteassomo reconheça as proteínas a serem eliminadas durante os processos normais de regulação celular, esses alvos são marcados com uma outra proteína chamada ubiquitina. Os cientistas sabiam, no entanto, que quando se tratava de degradar proteínas oxidadas essa sinalização era desnecessária.
Para entender exatamente o que ocorre dentro do proteassomo, os pesquisadores recorreram à microscopia eletrônica de transmissão e à uma técnica conhecida como small angle X-ray scattering (SAXS), desenvolvida pela equipe do professor Cristiano de Oliveira, do Instituto de Física da USP. O método permite analisar a molécula em solução e fazer medidas a partir de modelagem estrutural.
“O proteassomo tem uma estrutura cilíndrica, com abertura nas extremidades. Mas essas entradas normalmente ficam fechadas. Conseguimos mostrar que, quando o proteassomo está glutatiolado, esses portões se abrem permitindo a entrada da proteína oxidada”, contou Demasi.
Também foi possível confirmar, por meio da espectometria de massa, que apenas duas das 32 cisteínas existentes no proteassomo sofrem glutatiolação - e justamente aquelas relacionadas à abertura e ao fechamento da câmera catalítica, que é o local onde as proteínas entram para serem degradadas. Essa parte do trabalho foi feita em colaboração com a equipe do professor Fabio Gozzo, da Universidade Estadual de Campinas (Unicamp).
“Uma das duas cisteínas que encontramos glutatioladas é altamente conservada ao longo da cadeia evolutiva, ocorrendo desde a levedura até o homem”, ressaltou Demasi. “Esse é um resultado muito importante, pois ninguém havia mostrado antes que o proteassomo sofre regulação redox.”
O trabalho foi realizado no âmbito do Projeto Temático " Aspectos biológicos de tióis: estrutura protéica, defesa antioxidante, sinalização e estados redox ", coordenado pelo biólogo Luis Eduardo Soares Netto, do Instituto de Biociências da USP.
Demasi e Netto também são ligados ao Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia (INCT) de Processos Redox em Biomedicina (Redoxoma). 
Créditos: Karina Toledo
Share:

Transgênicos geram retorno de até R$ 3,59 para cada R$ 1 investido na semente

Para o presidente da ABRASEM, o engenheiro agrônomo e produtor Narciso Barison Neto, poder contar com esse tipo de estudo para auxiliar na tomada de decisão é um diferencial.
De acordo com o estudo, a cada R$ 1 investido em biotecnologia na saca de sementes em 2011 o produtor obteve, em média, R$ 2,61 de retorno adicional na produção de milho, R$ 1,59 na de soja e R$ 3,59 na de algodão.
“Pela primeira vez conseguimos calcular o ganho sobre a margem operacional da produção. Com isso, foi possível trazer os benefícios econômicos para uma realidade bem mais próxima do agricultor brasileiro”, explica Anderson Galvão, sócio-diretor da Céleres e coordenador do estudo econômico.
Para o presidente da ABRASEM, o engenheiro agrônomo e produtor Narciso Barison Neto, poder contar com esse tipo de estudo para auxiliar na tomada de decisão é um diferencial de grande valor para a competitividade do agricultor brasileiro. “Diante da necessidade de alimentar uma população que logo ultrapassará a barreira dos 10 bilhões de pessoas no mundo, é fundamental que o Brasil consolide sua posição de celeiro do mundo. E, para aumentar a produção sem abrir novas áreas, investir em biotecnologia agrícola é o caminho mais lógico”, afirma.
Benefícios ambientaisAo analisar os resultados acumulados no Brasil desde 1997 até 2011 e projetar a evolução para os próximos 10 anos, o estudo também avaliou os benefícios da biotecnologia para o meio ambiente e a sustentabilidade do agronegócio brasileiro. A redução do uso de água decorrente da menor necessidade de aplicações de defensivos e de variedades mais resistentes a pragas, por exemplo, pode evitar o uso de 149 bilhões de litros de água nos próximos 10 anos, aponta o estudo. É um volume suficiente para abastecer 3,4 milhões de pessoas.

A redução no número de aplicações de defensivos necessárias nas lavouras, no mesmo período, equivale a 3,8 milhões de toneladas de CO2 que não serão emitidas na atmosfera. A economia de combustível também é significativa: equivalente ao necessário para abastecer 516 mil camionetes (o tipo de veículo mais comum nas lavouras).
“A agricultura gera impacto ambiental, e é importante poder mensurar a médio e longo prazos como a biotecnologia pode ajudar a reduzir os efeitos e tornar o agronegócio cada vez mais sustentável”, analisa Paula Carneiro, diretora da Céleres Ambiental e coordenadora do estudo socioambiental.
Apoio à tomada de decisão do agricultorAlém de patrocinar o estudo, a ABRASEM pretende levar essas conclusões para todos os agricultores brasileiros. “Precisamos fomentar o uso de todas as formas de tecnologia na agricultura no Brasil”, defende o presidente da entidade. Segundo ele, o estudo serve para auxiliar o produtor a tomar sua decisão.
A análise da Céleres mostra que, em 10 anos, a biotecnologia renderá um acumulado de US$ 124 bilhões para a agricultura brasileira. “Mas ainda mais importante do que isso é mostrar que 84% desse valor ficará nos bolsos dos produtores brasileiros”, observa Barison. “Podemos nos tornar mais competitivos, produzir mais, reduzir o impacto ambiental e, ainda assim, ganharmos mais dinheiro”.
Galvão, da Céleres, explica que, desse total de US$ 124 bilhões, 58% virá do milho, 34% da soja e 8% do algodão. “De fato, o milho GM no Brasil é talvez o exemplo mais bem sucedido de adoção de biotecnologia no mundo. O cereal precisou de apenas quatro safras para atingir o mesmo nível de adoção que a soja, que demorou 10 anos para que três quartos da área fossem cultivados com transgênicos”. Segundo ele, a área global com biotecnologia cresceu 10% em 2010, mas tem ritmo mais acelerado no Brasil.
Estudo chega à quinta ediçãoEsta é a quinta atualização do estudo que acompanha os benefícios da biotecnologia na agricultura no Brasil, realizado anualmente desde 2008 para a Abrasem. A avaliação é dividida entre benefícios econômicos, analisados pela Céleres, e benefícios socioambientais, a cargo da Céleres Ambiental. Os resultados se baseiam em pesquisa de campo e entrevista com mais de 360 produtores de soja, milho e algodão espalhados pelo País. Essas são as três culturas com eventos GM aprovados no Brasil que já estão disponíveis no mercado.
O estudo sempre consolidou os benefícios no acumulado do País, e esse ano buscou ainda aproximar os resultados ao dia a dia do agricultor. “Mensurar o ganho total para o País é interessante do ponto de vista da Economia, mas a conta que interessa mesmo ao produtor é a de dinheiro no bolso”, observa Galvão.


Fonte: cenariomt

Share:

Cientistas descobriram genes que aumentam o risco de osteoporose e fraturas


Pesquisadores da Academia Sahlgrenska da Universidade de Gotemburgo, na Suécia, identificaram as variações genéticas que são acreditados para causar osteoporose. O estudo, publicado na Nature Genetics e envolvendo os principais pesquisadores da Suécia e do mundo, mostra, entre outros fatos interessantes que as mulheres com uma proporção maior de variações genéticas associadas com osteoporose têm mais de 50% o risco de fraturas.
A osteoporose é uma doença comum e uma relacionada com a idade cerca de 50% de todos os que têm uma fratura de quadril morrem após 80 anos de idade dentro de um ano a partir do momento da lesão. As consequências da osteoporose são, portanto, bem conhecida, mas as causas da doença são largamente desconhecidos.
56 regiões genéticas para a densidade óssea
Em um estudo internacional inovador, que é conduzido parcialmente a partir da Academia Sahlgrenska, os investigadores agora conseguiram identificar um total de 56 regiões genéticas que controlam a densidade óssea em seres humanos. Catorze desses variantes genéticos aumentam o risco de fraturas, o estudo, que foi publicado na líder mundial em revista Nature Genetics , mostrou.
"Esta é a primeira vez que alguém identificou as variantes genéticas que são tão fortemente associados com um risco aumentado de fratura", comenta Claes Ohlsson, um professor da Academia Sahlgrenska.
Estudo sobre 80.000 pessoas
Um consórcio internacional, que também envolve pesquisadores da Universidade de Umeå, da Universidade Uppsala e da Universidade de Malmö, está por trás do estudo. No total, os pesquisadores estudaram a constituição genética de um total de 80.000 pessoas e 30.000 casos de fratura, tornando-o maior estudo genético do mundo nesta área de investigação particular.
"Nós podemos provar que as mulheres que têm um grande número de variantes genéticas associadas com baixa densidade óssea têm até um risco 56% maior de osteoporose em comparação com mulheres que têm um normal set-ups das variantes genéticas mesmos", comenta Claes Ohlsson .
Metas para novos métodos de tratamento
Os resultados levaram a várias novas descobertas na biologia óssea, entre outras coisas, os pesquisadores identificaram uma série de importantes vias de sinalização molecular para a densidade óssea que podem ser alvos de novos métodos de tratamento e terapias.
"Além de proteínas já conhecidas e caminhos que foram confirmados pelo estudo, nós estamos enfrentando agora uma biologia completamente nova no campo da investigação dos ossos", comenta Ulrika Pettersson, Professor Associado do Departamento de Farmacologia e Neurociência Clínica, Umeå University, e co-autor do estudo.

Fonte: Eurekalert
Share:

A História dos Cosméticos

Um vídeo bem interessante que fala sobre a industria dos cosméticos e os "truques" usados para enganar (envenenar) nós consumidores.
Share:

Monóxido de Carbono – O Assassino Silencioso?


De acordo com os cientistas, monóxido de carbono (CO), um gás sem sabor, incolor e inodoro, não é só um perigo para o ambiente, mas também altamente tóxicos para os seres humanos. Encontrado no escape dos veículos e geradores, CO tem sido apelidado de "assassino silencioso" porque a inalação excessiva é letal, envenenando o sistema nervoso e o coração.
Agora, numa reviravolta surpreendente o Prof. Itzhak Schnell da Tel Aviv University'sDepartment of Geography and the Human Environment descobriu que níveis baixos do gás venenoso pode ter um efeito narcótico que ajuda a lidar com os moradores da cidade outros fatores ambientais nocivos de um ambiente urbano, tais como  níveis de ruído. Este achado indica que o CO, em pequenas doses, é uma benção para o bem-estar dos cidadãos urbanos, melhor equipá-los para lidar com o estresse ambiental.
A pesquisa foi publicada na revista  Environmental Monitoring and Assessment.

Gás combate poluição sonora

A descoberta foi feita no contexto de um projeto mais amplo concebido para estudar o impacto dos fatores ambientais sobre o corpo humano. Estações de observação mais ambientais, explica o Prof Schnell, estão localizadas fora dos centros urbanos estressantes, onde poluentes, como veículos e tráfico humano são significativamente diminuída, resultando em dados distorcidos.
Em vez disso, o Prof Schnell e seus colegas pesquisadores queriam medir como as pessoas que vivem em um ambiente urbano confrontado estressores em suas vidas diárias. Eles pediram a 36 indivíduos saudáveis ​​entre as idades de 20 a 40 para passar dois dias em Tel Aviv, o mais movimentado da cidade de Israel. O assunto de teste viajou várias rotas para sites como ruas movimentadas, restaurantes, shoppings e mercados, através de transportes públicos e privados ou a pé. Os pesquisadores monitoraram o impacto de quatro diferentes estressores ambientais: carga térmica (calor e frio), a poluição sonora, os níveis de monóxido de carbono, e carga social (o impacto das multidões).
Os participantes relataram até que ponto as suas experiências foram estressante, e sua entrada foi corroborada com os dados obtidos de sensores que frequência cardíaca e os níveis de poluentes. A poluição sonora emergiu como a principal causa de stress.
O mais surpreendente descoberta do estudo, diz o professor Schnell, estava na observação dos níveis de CO que os participantes inalaram durante seu tempo na cidade. Não foram sós os níveis muito mais baixos do que os pesquisadores previram - aproximadamente 1-15 partes por milhão a cada meia hora - mas a presença do gás pareceu ter um efeito narcótico sobre os participantes, contrariando o estresse causado pelo ruído e densidade multidão.

Abaixe o volume

Os resultados mostraram que viver em uma cidade grande não pode ter como impacto negativo de saúde a que os pesquisadores esperavam. Embora os participantes exibiram aumento do stress ao longo do dia, CO teve uma influência atenuante, e exposição prolongada ao produto químico não teve efeitos duradouros.
O próximo passo do estudo é investigar a forma como as cargas de impacto nos segmentos mais vulneráveis ​​da população, como crianças, idosos e aqueles com condições médicas, tais como a asma. "Gostaríamos de poder contar com mais precisão em que condições as pessoas vulneráveis ​​não devem sair, e mais importante, identificar as áreas que ainda estão em segurança, ajudando a aumentar a liberdade de movimento", observa o Prof Schnell.
Mas, por agora, os moradores urbanos podem contribuir para tornar o ambiente um menos estressante, girando para baixo o ruído, ele sugere. Os resultados indicam que a maior parte do ruído em uma paisagem urbana é gerada pela atividade humana, e se os indivíduos fizeram um esforço para reduzir o barulho que eles estavam fazendo, eles poderiam ajudar a reduzir a carga ambiental colocados em seus vizinhos.
Esta pesquisa foi realizada em cooperação com o Dr. Oded Potchter e Yaron Yaakov do Departamento de Geografia e Meio Ambiente Humano , o professor Ageu Hermesh da Faculdade Sackler de Medicina , o professor Yoram Epstein, do Instituto de Pesquisa Médica Heller e Dr. Shmuel Brenner, do Instituto de Estudos Ambientais Arava.

Fonte: UFTAU
Share:

Possível uso de águas residuais para produção de Biodiesel

Com a preocupação crescente sobre a disponibilidade de um recurso como a água, à reutilização de águas residuais tratadas no cultivo sustentável de espécies de energia que não interferem com a segurança do abastecimento alimentar e evitar as monoculturas extensas pode ser um bom complemento para gestão da energia a nível local. Neste sentido, a agricultura irrigada é o principal consumidor de água, de modo que a reutilização das águas residuais produzidas pelas plantas de tratamento de esgoto é uma solução viável técnica para atender a crescente demanda por este recurso. Esta é a opinião dos investigadores da    Programa Consolider-Tragua e Proyecto REAGUAM   que fazem parte da equipe do Departamento de Biologia e Geologia da URJC , trabalhando no desenvolvimento desta tecnologia para a reutilização de baixo custo, cujo interesse é duas vezes. Por um lado, contribui para a conservação dos recursos hídricos e, além disso, ajuda a gerar um combustível com um custo ambiental muito menor do que os combustíveis fósseis e as alternativas energéticas outros. O projeto está localizado no pessoas Carrión de los Céspedes Sevilha, onde existe uma plantação de teste com uma área de 300 metros em que a espécie é cultivado Jatropha Curcas, um crescimento arbusto luxuriante e rápida, que gera um resultado do qual é extraído um óleo levou à extracção de biodiesel. A única diferença a partir de outras culturas é a qualidade da água para irrigação é aplicada, neste caso águas residuais tratadas. Regenerar água projeto Os primeiros resultados mostram que até agora não houve diferenças significativas nas parcelas cultivadas irrigadas com água residuária e da qualidade da água aplicada não afeta o crescimento da planta. Da mesma forma, o sistema solo-planta é um sistema de limpeza que contribui para a regeneração de água que se infiltra, assim ele pode obter o direito à qualidade do aqüífero. "Aqui encontramos um efeito colateral benéfico adicional para apoiar a produção de biodiesel pequena escala e ajudar a aliviar a pressão por disponibilidade de água nas comunidades locais ", disse Javier Lillo, líder da equipe da Universidad Rey Juan Carlos neste projeto. Alguns problemas associados com esta mentira de tecnologia em aspectos técnicos, como a obstrução que a carga orgânica de águas residuais pode resultar no sistema de irrigação ou nos poros da superfície do solo tornando-o mais impermeável. "Essas desvantagens relativamente simples solução técnica. A exigência talvez mais importante é que o plantio ou colheita está posicionada perto de uma estação de tratamento e que a transferência de água de longa distância seria interessante do ponto de vista econômico ", Lillo conta. A reutilização de água pode ser uma alternativa para pequenas populações parcialmente amortizar os custos que eles geram suas próprias estações de tratamento e beneficiando das vantagens ligadas à produção de biocombustíveis. O grupo de pesquisa está pensando em estudar a viabilidade deste tipo de água para produzir culturas forrageiras, ou seja, ração para gado, uma investigação que assume uma nova dimensão à medida que vai determinar que as plantas cultivadas certos componentes não retêm água, de modo que estas não prejudiquem os animais do ponto de vista da saúde.

Fonte: Tendencias21
Share:

Biotecnologia e Empreendedorismo

Um vídeo motivacional sobre empreendedorismo que pode facilmente ser aplicado ao universo da biociência


Share:

Facebook

Sobre