Ciência

Vírus geneticamente modificado combate câncer de próstata

Peter Moon  |  Agência FAPESP – Pesquisadores do Instituto do Câncer do Estado de São Paulo (Icesp) conseguiram manipular geneticamente um tipo de vírus que, uma vez injetado em camundongos com câncer de próstata, destruiu células tumorais.

O vírus também deixou as células tumorais ainda mais sensíveis ao tratamento com quimioterapia, chegando a eliminar os tumores completamente.

Os resultados foram obtidos pela equipe de Bryan Eric Strauss, diretor do Laboratório de Vetores Virais no Centro de Investigação Translacional em Oncologia (CTO) do Icesp, e publicados na revista Gene Therapy, do grupo Nature.

O trabalho contou com apoio da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP), no âmbito do Projeto Temático “Terapia gênica do câncer: alinhamento estratégico para estudos translacionais”, do Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) e da Sanofi-Aventis.

“No combate ao câncer de próstata, empregamos em camundongos uma combinação de terapia gênica e quimioterapia”, disse Strauss. “Escolhemos a via que consideramos com mais potencial de funcionar como supressor de tumores.”

Strauss se refere a um gene conhecido como p53, que controla aspectos importantes da morte celular e existe tanto em humanos como em roedores. Em laboratório, o gene foi inserido no código genético de um vírus (da família Adenovírus). O vírus modificado foi, por sua vez, injetado diretamente nos tumores em camundongos.

“Primeiramente, implantamos células de câncer de próstata humano e esperamos o tumor crescer. Quando isso ocorreu, injetamos o vírus diretamente na massa do tumor, procedimento repetido várias vezes. Em duas dessas ocasiões, aplicamos também a droga cabazitaxel, usada comumente em quimioterapia, por via sistêmica. Depois disso, observamos os camundongos para verificar se ocorreria ou não o desenvolvimento dos tumores”, disse Strauss.

O experimento fez uso de diversos grupos de camundongos, todos inoculados com células de tumor de próstata. Para verificar a efetividade da terapia gênica, um grupo de animais recebeu um vírus irrelevante – grupo de controle.

Um segundo grupo recebeu apenas vírus que codificavam o gene p53. Um terceiro grupo recebeu somente a droga cabazitaxel e, no último, correspondente a um quarto dos animais, foi injetada uma combinação da droga com o vírus.

Quando as células tumorais foram infectadas pelo vírus modificado, esse penetrou o núcleo da célula – que é onde os genes agem –, comandando a morte celular. O gene p53 foi especialmente eficaz em induzir morte em câncer de próstata.

“Os tratamentos individuais com p53 ou com cabazitaxel tiveram um efeito intermediário em termos de controlar o crescimento do tumor. Mas o resultado marcante foi a combinação, que inibiu o tumor totalmente”, disse Strauss.

Os experimentos comprovaram que o vírus modificado, ao infectar as células tumorais, induz a morte dessas células.

“A associação da droga com a terapia gênica resultou no controle total de crescimento do tumor. Ou seja, o que se viu foi um efeito aditivo ou até sinérgico. Também pode-se pensar que o vírus com o gene p53 deixou a célula tumoral mais sensível para a ação do quimioterápico”, disse Strauss.

O pesquisador ressalta que ainda não é possível simplesmente injetar o vírus na corrente sanguínea. “Para essa terapia surtir efeito, precisamos injetar o vírus diretamente nas células tumorais”, disse.

Ele lembra que os tumores podem ser controlados usando somente drogas de quimioterapia, mas que a dosagem necessária costuma ser elevada, resultando em efeitos colaterais. Um deles é a queda de glóbulos brancos na circulação. Essa queda é um dos limites para a aplicação desse tipo de quimioterapia, uma vez que prejudica o sistema imune do paciente.

“Em nosso estudo, aplicamos bem menos drogas usadas em quimioterapia. A dose foi subterapêutica, ou seja, não suficiente para controlar o tumor, mas fizemos isso para tentar evitar a leucopenia, que é a redução no número de glóbulos brancos”, disse Strauss.

O bioquímico e biólogo molecular californiano de 52 anos vive em São Paulo desde 1998, tendo já trabalhado três anos no Instituto de Ciências Biomédicas (ICB) da Universidade de São Paulo e 10 anos no Instituto do Coração (InCor), antes de ingressar no Icesp, em 2011. “Foi durante esse tempo que todos os vetores virais que utilizamos foram desenvolvidos. Trata-se de uma tecnologia totalmente brasileira”, disse.

hiv

(Foto: Universidade de Nova Gales do Sul)

Sistema imune

Destruir as células tumorais com p53 não garante que todas as células cancerosas serão eliminadas, incluindo as metástases. Para melhorar a abordagem, pesquisadores contam com a ativação da resposta imune.

Strauss conta que, se a combinação p53 mais cabazitaxel não for suficiente para ativar o sistema imune, pode ser considerado o uso de um segundo gene aliado ao tratamento com p53.

No caso, foi escolhido o interferon beta, chave para a boa função do sistema imune. Interferon é uma proteína produzida por leucócitos e fibroblastos para interferir na replicação de fungos, vírus, bactérias e células de tumores e estimular a atividade de defesa de outras células.

“Tanto o p53 como o interferon beta podem induzir morte nas células tumorais e a união dos dois faz que a morte das células alerte o sistema imune. É a morte imunogênica”, disse Strauss.

Trabalhos anteriores do grupo servem como base para a ideia. Quando a combinação de genes ARF (parceiro funcional de p53) e interferon beta foi inserida no núcleo da célula tumoral, o sistema imunológico dos roedores deixou de reconhecer as células tumorais como pertencentes ao organismo dos camundongos, passando a identificá-las como se fossem agentes externos que devem ser combatidos.

“Quando isso ocorre, o sistema imune dos camundongos passa a combater as células tumorais tanto no local do tratamento como em tumores distantes desse local”, disse Strauss.

“Nosso objetivo agora é melhorar essas abordagens. Estamos fazendo ensaios para determinar se merecem avançar para a fase de testes clínicos com pacientes humanos”, disse.

Este texto foi originalmente publicado por Agência FAPESP de acordo com a licença Creative Commons CC-BY-NC-ND. Leia o original aqui.

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Meio Ambiente

Poluição por metais pesados atinge um dos locais mais isolados do planeta

Bilhões de toneladas de metais pesados são emitidos anualmente por chaminés e esgotos das indústrias. Tais elementos são nocivos aos seres vivos e atingem a hidrosfera, poluindo rios, lagos e mares. É difícil encontrar nos oceanos um lugar livre dessa poluição… não importa o quão remoto ele esteja.

Um estudo feito por Caio Vinícius Cipro, pós-doutorando no Instituto Oceanográfico da USP com Bolsa da FAPESP, identificou traços de metais pesados em diversos tipos de invertebrados, peixes e aves habitantes das ilhas Kerguelen, pertencentes às Terras Austrais e Antárticas Francesas.

O trabalho, produzido em parceria com pesquisadores franceses, foi feito em um dos locais mais isolados do planeta. Kerguelen reúne 300 ilhas e ilhotas no sul do oceano Índico, a meio caminho entre a África e a Austrália, 4 mil quilômetros ao sul da Índia e 2 mil quilômetros ao norte da Antártica.

ilhas Kerguelen

O arquipélago, de origem vulcânica, é coberto por geleiras, rochas e lava solidificada há muito despejada por um vulcão adormecido – o monte Ross, ponto culminante do local. A vegetação é de tundra, açoitada por um vento frio constante. No local há uma estação de pesquisas que abriga 120 pessoas no verão e menos da metade no inverno.

Em Kerguelen, a desolação em terra contrasta com a riqueza da vida marinha. As águas são ricas em alimento para colônias de pinguins-reais, elefantes-marinhos, leões-marinhos, albatrozes, petréis, golfinhos e baleias. Águas à primeira vista isentas de qualquer tipo de poluição humana.

“Após meu doutorado, passei quase cinco anos na Universidade de La Rochelle financiado por organismos franceses, pela FAPESP e pelo programa Ciência sem Fronteiras. Em 2013, fui convidado pelo meu supervisor francês, Paco Bustamante, a trabalhar com uma coleção de amostras e de dados levantados anos antes nas ilhas Kerguelen. Em 1998, Bustamante constatou acúmulo de cádmio, cobre e zinco em polvos de Kerguelen, mas havia muito a investigar”, disse Cipro.

“No programa antártico francês, o estudo do material coletado não precisa necessariamente ser realizado pelo profissional que vai a campo. No nosso caso, analisamos amostras de aves, de peixes e de diversos invertebrados. A ideia era verificar as concentrações de base para organismos de nível trófico maior”, disse.

Em 2014, Cipro publicou na Polar Biology a primeira parte de sua pesquisa, na qual constatou a contaminação de petréis pardela-preta (Procellaria aequinoctialis) por cobre, selênio e zinco. A segunda parte, publicada agora na mesma revista, demonstra contaminação por metais em peixes e em invertebrados marinhos.

Além do cádmio e do mercúrio de fontes naturais, há os metais resultantes do despejo de poluentes por fábricas localizadas a mais de 10 mil quilômetros de distância. Micropartículas de metais pesados liberadas no meio ambiente chegam aos oceanos e, enquanto ficam em suspensão em águas superficiais, são absorvidas pelo zooplâncton, invertebrados microscópicos que formam o esteio da cadeia alimentar oceânica. O zooplâncton serve de alimento para os consumidores marinhos primários: moluscos, crustáceos, os menores peixes e também os maiores animais vivos, os cetáceos misticetos como a baleia-azul.

Lulas, mexilhões, crustáceos e peixes, por sua vez, são a fonte de alimento dos consumidores secundários. Cada partícula de metal pesado que penetra na base da cadeia alimentar oceânica acaba acumulada em tecidos dos grupos de animais que ocupam os seus degraus mais altos: peixes como atum e tubarões, aves e mamíferos como focas, leões-marinhos, golfinhos e orcas.

De acordo com Cipro, há poucos trabalhos que mostram a contaminação por metais pesados em organismos dos níveis tróficos mais baixos da cadeia alimentar em ecossistemas remotos.

“O objetivo de nossa nova pesquisa foi obter dados de acúmulo de metais pesados em organismos de invertebrados como mexilhões e lulas. Os dados que obtivemos podem apoiar estudos com níveis tróficos mais altos”, disse.

As espécies coletadas representam uma grande amostra dos grupos ecológicos de Kerguelen. O tamanho dos animais amostrados está dentro do alcance das presas dos predadores de topo daquela área e, mais especificamente, das diversas espécies de aves marinhas que habitam aquelas ilhas.

“Comparando os dados de contaminação em todos os ecossistemas, apareceram resultados interessantes. Em uma grande baía onde estão localizadas as maiores colônias de aves marinhas de Kerguelen, os mexilhões têm concentrações de cádmio maiores do que aquelas registradas entre os mexilhões de outras partes das ilhas. Tudo indica que a fonte de cádmio que contamina os mexilhões são as colônias de aves marinhas no golfo de Morbihan, onde fica Port-aux-Français, a maior comunidade daquelas ilhas, com uma população de 40 pessoas no inverno e 120 durante os meses de verão”, disse Cipro.

ilhas Kerguelen

Os pesquisadores observaram uma correlação entre o tamanho dos mexilhões coletados na maré baixa e a quantidade de cádmio neles presente. “Nos mexilhões, a correlação positiva entre cádmio e o peso dos indivíduos sugere evidentemente a bioacumulação do metal pesado nos tecidos daqueles bivalves à medida que crescem”, disse.

Quando os metais pesados derivados de fontes naturais e da atividade industrial chegam às águas, são geralmente absorvidos por organismos marinhos. Alguns, como as lulas, absorvem muito metal pesado. Os cefalópodes, o grupo do qual fazem parte as lulas e os polvos, são notórios bioacumuladores de diversos elementos químicos.

“As concentrações do metal encontradas nas espécies de lula analisadas em Kerguelen estavam entre as mais altas para todas as espécies analisadas neste estudo”, disse Cipro.

Contaminações diferentes

No trabalho anterior, Cipro e colegas observaram elevadas concentrações de mercúrio (em média 58,4 microgramas por decigrama no fígado) e de cádmio (média de 65,7 microgramas por decigrama nos rins) em petréis.

“Uma possível explicação é que tais aves seguem barcos de pesca. Como os barcos descartam os tecidos indesejados do pescado, isso pode expor as aves a maiores níveis de contaminação”, disse.

Foi constatada também uma concentração muito elevada de metais pesados em algumas espécies de zooplâncton, o que é bastante incomum entre as espécies analisadas. “Um exemplo é um pequeno crustáceo do zooplâncton, Themisto gaudichaudii, que apresentou concentrações de cádmio muito superiores às concentrações de diversas espécies de peixes que, em tese, deveriam ser mais expostos a esse metal pesado”, disse Cipro.

Segundo ele, as concentrações de metais pesados nos crustáceos que vivem nas águas da plataforma continental são muito superiores àquelas dos que vivem nas águas costeiras de Kerguelen.

“O que se verifica ao longo do trabalho é que, em níveis tróficos mais baixos, cada nicho de invertebrados, moluscos ou crustáceos, apresenta contaminação em quantidades e perfis diferentes”, disse o pesquisador.

Na sequência do trabalho, Cipro e seus colegas franceses pretendem verificar quais aves estão mais expostas ao acúmulo de metais pesados. “Os resultados deverão ser publicados em breve, com análises de 26 espécies de aves marinhas”, disse.

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Ciência, Destaques

Pesquisadores acreditam que vírus zika pode combater tumor cerebral

O vírus Zika, temido por causar microcefalia em bebês cujas mães foram infectadas durante a gestação por atacar as células que darão origem ao córtex cerebral do feto, pode ser uma alternativa para o tratamento do glioblastoma – o tipo mais comum e agressivo de tumor cerebral maligno em adultos.

A descoberta foi feita por pesquisadores da Faculdade de Ciências Farmacêuticas da Universidade Estadual de Campinas (FCFUnicamp). Resultado de um Projeto Temático apoiado pela FAPESP, o estudo foi descrito em um artigo no repositório de Ciências Biológicas bioRxiv e aceito para publicação pelo Journal of Mass Spectrometry.

“O vírus Zika, que se tornou uma ameaça à saúde nas Américas, poderia ser modificado geneticamente para destruir células de glioblastoma”, disse Rodrigo Ramos Catharino, professor da FCF-Unicamp e coordenador do Laboratório Innovare de Biomarcadores da instituição.

Estudos anteriores, realizados recentemente no Brasil e no exterior, indicaram que células progenitoras neurais humanas (hNPCs) infectadas pelo vírus Zika apresentam taxas aumentadas de mortalidade juntamente com comprometimento do crescimento e anormalidades morfológicas.

glioblastoma tumor cerebral

As alterações nessas células – que são precursoras de células cerebrais e se transformam no córtex em embriões e fetos – podem ser uma possível causa de microcefalia em bebês cujas mães foram infectadas pelo Zika. Outros estudos sinalizaram que o vírus é capaz de se deslocar para células cerebrais, modificar a regulação do ciclo e induzi-las à morte.

Com base nessas observações, os pesquisadores da Unicamp decidiram analisar o que o vírus Zika causaria ao infectar células de glioblastoma. Para isso, infectaram células humanas de gliobastoma maligno com o Zika e registraram imagens delas em microscópios 24 horas e 48 horas após a infecção a fim de verificar eventuais alterações metabólicas (efeitos citopáticos) provocadas pela inoculação do vírus.

Os resultados das análises indicaram que as células de glioblastoma apresentaram efeitos citopáticos leves 24 horas após a infecção, como células redondas e inchadas, além da formação de sincícios – células multinucleadas, em que a membrana celular engloba vários núcleos.

Os efeitos citopáticos mais severos foram observados 48 horas após a infecção, em que se constatou maior quantidade de células redondas e inchadas, formação de sincícios e perda pronunciada de integridade celular, que é um prenúncio da morte celular.

“Observamos mais nitidamente os efeitos citopáticos da infecção das células de glioblastoma com Zika após 48 horas. Nesse tempo, a morfologia delas foi alterada quase que totalmente”, disse Catharino.

Molécula-chave

A fim de identificar os principais compostos (metabólitos) produzidos pelas células de glioblastoma durante a infecção pelo Zika, os pesquisadores analisaram amostras por espectrometria de massa por ionização por dessorção a laser (MALDI-MSI).

A técnica consiste em quebrar os átomos ou moléculas de uma amostra para que fiquem carregadas com mais ou menos elétrons do que o original (ionização) e, em seguida, separá-los em função da sua relação massa/carga a fim de identificá-las e quantificá-las.

Os dados de espectrometria de massa foram então submetidos à análise estatística. Os resultados das análises indicaram que, 24 horas após a infecção, as células começaram a produzir glicosídeos cardíacos, especialmente a digoxina.

Foto: Venilton Kuchler / ANPr

Estudo anteriores, realizados in vitro por pesquisadores no exterior, demonstraram que essa molécula foi capaz de diminuir a taxa de multiplicação e aumentar a morte de células de melanoma – o tipo mais agressivo de câncer de pele –, de mama e neuroblastoma – um tumor que costuma afetar principalmente pacientes com até 15 anos de idade.

Como foi demonstrado que glicosídeos cardíacos, como a digoxina, induzem a morte de células cancerosas, os pesquisadores da Unicamp estimam que a infecção pelo Zika desencadeou a síntese da molécula em células de glioblastoma. E que esse fenômeno provavelmente é um dos gatilhos que desencadeiam a morte de células neuronais. “A digoxina pode ser a molécula-chave que ativa a morte das células de glioblastoma durante a infecção pelo Zika”, disse Catharino.

Com base nessas constatações, os pesquisadores sugerem que o Zika possa ser geneticamente modificado com o intuito de eliminar os efeitos da infecção e deixar apenas as partículas virais responsáveis pela síntese da digoxina. Dessa forma, o vírus poderia ser uma alternativa para o tratamento do glioblastoma, que apresenta alta resistência a quimioterápicos.

“O uso de vírus oncolíticos [modificados geneticamente por engenharia genética para destruir células tumorais] está bastante avançado, principalmente para o tratamento de câncer de pele e mieloma [câncer de medula óssea]”, disse Catharino. “O Zika pode ser um candidato para o tratamento de glioblastoma.”

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Ciência, Destaques

Novo modelo físico explica de onde veio a água que existe na Terra

Munidos da lei da gravitação universal de Newton (cuja publicação completou 330 anos em 2017) e de pesados recursos computacionais (para poder aplicar a lei a mais de 10 mil corpos em interação), um jovem pesquisador brasileiro e seu antigo supervisor de pós-doutorado acabam de propor um novo modelo físico para explicar a origem da água na Terra e nos demais objetos de tipo terrestre do Sistema Solar.

O artigo assinado por ambos, Origin of water in the inner Solar System: Planetesimals scattered inward during Jupiter and Saturn’s rapid gas accretion, foi publicado na revista Icarus.

Os autores são André Izidoro, da Faculdade de Engenharia de Guaratinguetá da Universidade Estadual Paulista (Unesp) – bolsista FAPESP na modalidade Apoio a Jovens Pesquisadores –, e o astrofísico norte-americano Sean Raymond, do Laboratoire d’Astrophysique de Bordeaux, na França.

“A ideia de que a água da Terra veio predominantemente por meio de asteroides não é nova. Ela é praticamente consensual entre os pesquisadores. Nosso trabalho não é pioneiro em relação a isso. O que conseguimos foi associar esse aporte de asteroides ao processo de formação de Júpiter. E, com base no modelo resultante, ‘entregar à Terra’ quantidades de água consistentes com os valores estimados atualmente”, disse Izidoro à Agência FAPESP.

O valor de água existente na Terra varia muito de uma estimativa a outra. Usando como unidade de medida o “oceano terrestre”, o que corresponde a toda a água dos oceanos da Terra, alguns falam em três a quatro “oceanos terrestres”. Outros, em dezenas. A variação decorre do fato de não se saber quanta água existe no manto do planeta. E nem mesmo na crosta, aprisionada no interior das rochas. De qualquer forma, o modelo proposto dá conta do amplo leque de estimativas.

“Convém afastar logo a ideia de uma Terra que recebeu toda a sua água por meio do impacto de cometas oriundos de regiões muito distantes. Tais ‘entregas’ também ocorreram, mas sua contribuição foi posterior e percentualmente muito menos importante. A maior parte da água chegou à região atualmente ocupada pela órbita da Terra antes que o planeta tivesse se constituído”, disse Izidoro.

Para entender “como”, vale recapitular o cenário definido pelo modelo convencional de formação do Sistema Solar, acrescentando o novo modelo relativo ao aporte de água. A condição inicial é uma gigantesca nuvem de gás e poeira cósmica. Devido a algum tipo de perturbação gravitacional ou turbulência local, essa nuvem entra em colapso e passa a ser atraída por uma determinada região de seu interior, que configura um centro.

Com o aporte de matéria, o centro torna-se tão massivo e aquecido que, cerca de 4,5 bilhões de anos atrás, entra em processo de fusão nuclear, transformando-se em estrela. Enquanto isso, a nuvem remanescente continua a orbitar o centro e seu material se aglutina, formando um disco, que posteriormente se fragmenta, definindo os nichos protoplanetários.

“Estima-se que, nesse disco, a região rica em água se localizava a partir de algumas unidades astronômicas de distância do Sol. Na região interior, mais próxima da estrela, a temperatura era alta demais para que a água pudesse se acumular, exceto talvez em muito pequena quantidade, na forma de vapor”, explicou Izidoro.

Por definição, a unidade astronômica (AU) é a distância média da Terra ao Sol. Entre 1,8 AU e 3,2 AU localiza-se atualmente o Cinturão de Asteroides, com centenas de milhares de objetos. Nessa faixa, os asteroides que ocupam a região entre 1,8 AU e 2,5 AU são predominantemente pobres em água, enquanto a maioria daqueles situados além de 2,5 AU são ricos. O processo de formação de Júpiter pode explicar a origem dessa divisão, de acordo com o pesquisador.

“O tempo transcorrido entre a formação do Sol e a completa dissipação do disco gasoso foi bastante curto, na escala cosmogônica: de apenas 5 milhões a no máximo 10 milhões de anos. E a formação de planetas gasosos tão massivos quanto Júpiter e Saturno só pode ter ocorrido durante essa fase de juventude do Sistema Solar. Então, foi durante essa fase que o rápido crescimento de Júpiter perturbou gravitacionalmente milhares de planetesimais ricos em água, deslocando-os de suas órbitas originais”, disse Izidoro.

Estima-se que Júpiter possua um núcleo sólido, com massa equivalente a algumas vezes a massa da Terra. Esse núcleo sólido é recoberto por um extenso e massivo envoltório gasoso. Júpiter só pode ter adquirido tal envoltório durante a fase da nebulosa solar, quando o sistema estava em formação e havia enorme quantidade de material gasoso disponível.

Devido à vultosa massa do embrião de Júpiter, o processo de aquisição do gás, por atração gravitacional, foi muito rápido. Nas vizinhanças do planeta gigante em formação, situados além da “linha de gelo”, milhares de planetesimais [corpos rochosos semelhantes a asteroides] orbitavam o centro do disco, atraindo-se, simultaneamente, uns aos outros.

O rápido aumento da massa de Júpiter rompeu o precário equilíbrio gravitacional desse sistema de muitos corpos. Vários planetesimais foram engolidos pelo Proto-Júpiter. Outros, enviados para os confins do Sistema Solar. E uma pequena fração, arremessada para a região interior do disco, entregando água para o material que, mais tarde, formaria os planetas terrestres e constituiria o Cinturão de Asteroides.

“O período de formação da Terra é datado entre 30 milhões e 150 milhões de anos após a formação do Sol. Quando isso ocorreu, a região do disco onde nosso planeta se constituiu já dispunha de bastante água, entregue pelos planetesimais deslocados por Júpiter e também por Saturno. Admite-se que uma pequena fração da água existente na Terra tenha chegado mais tarde, mediante o choque de cometas e asteroides. E que uma fração ainda menor possa ter-se formado localmente, por meio de processos físico-químicos endógenos. Mas a maior parte da água veio com os planetesimais”, disse Izidoro.

A afirmação sustenta-se no modelo construído por ele e seu antigo supervisor. “Com o emprego de supercomputadores, simulamos a interação gravitacional entre os múltiplos corpos por meio de integradores numéricos, em linguagem Fortran. E introduzimos uma modificação para incluir os efeitos do gás presente no meio durante a época de formação dos planetas. Isso porque, além de todas as interações gravitacionais em cena, os planetesimais sofreram também a ação do chamado ‘arrasto gasoso’, que é, basicamente, um ‘vento’ em sentido contrário ao do movimento – o mesmo tipo de efeito que um ciclista percebe ao se deslocar, decorrente da colisão das moléculas do ar com seu corpo”, descreveu o pesquisador.

O “arrasto gasoso” fez com que as órbitas dos planetesimais deslocados por Júpiter, inicialmente muito alongadas, fossem, pouco a pouco, “circularizadas”. Foi tal efeito que implantou esses objetos na zona que corresponde atualmente ao Cinturão de Asteroides.

Um parâmetro fundamental para esse tipo de simulação é a massa total da nebulosa solar no início do processo. Para chegar a esse número, Izidoro e Raymond utilizaram um modelo proposto no início da década de 1970. Ele parte do levantamento da massa de todos os objetos atualmente observados no Sistema Solar.

Para compensar as perdas decorrentes da ejeção de matéria durante a fase de formação do sistema, o modelo corrige as massas atuais dos diferentes objetos, fazendo com que suas proporções de elementos pesados (oxigênio, carbono etc.) e de elementos leves (hidrogênio, hélio etc.) fiquem iguais às do Sol. Isso com base na hipótese de que o disco de gás e o Sol tinham a mesma composição. Feitas as alterações, obtém-se a massa presumível da nuvem primitiva.

“Além disso, nosso novo modelo considerou também os diferentes tamanhos dos atuais asteroides, que vão de quilômetros a centenas de quilômetros de extensão, porque o gás tende a afetar mais os asteroides menores”, disse Izidoro.

A simulação feita a partir destas considerações pode ser vista no vídeo a seguir:

No eixo horizontal, foram marcadas as distâncias dos objetos ao Sol, em unidades astronômicas (AU). No eixo vertical, foram marcadas as excentricidades das órbitas dos objetos. A progressão da animação mostra como o sistema evoluiu em sua fase de formação. Os dois pontos pretos, situados, respectivamente, a pouco menos de 5,5 AU e mais de 7,0 AU, são, pela ordem, Júpiter e Saturno. Durante a animação, esses corpos crescem pelo acréscimo de gás da nuvem protoplanetária. E seu crescimento desestabiliza os planetesimais e os lança em várias direções. As diferentes cores atribuídas aos planetesimais servem apenas para mostrar onde eles estavam no início e para onde foram lançados. A área cinzenta assinala a posição atual do Cinturão de Asteroides. E o cômputo do tempo, em milhares de anos, aparece na porção superior do gráfico.

A segunda animação acrescenta um importante ingrediente, que é a migração de Júpiter e Saturno para mais perto do Sol durante o processo de crescimento.

Todos os cálculos de interação gravitacional entre os corpos em presença foram feitos a partir da Lei de Newton. O integrador numérico possibilitou calcular a posição de cada corpo em vários momentos – algo que, dado o número de corpos, da ordem de 10 mil, seria impossível fazer sem os recursos computacionais utilizados.

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Ciência

Manta de LED melhora performance de atletas e pode ajudar no tratamento de obesidade

Pesquisadores da Universidade Federal de São Carlos (UFSCar) desenvolveram uma manta coberta com lâmpadas de LED (diodos emissores de luz, em inglês) que demonstrou, em testes clínicos e pré-clínicos, capacidade de aumentar o ganho de força e de resistência muscular proporcionado pela atividade física, além de diminuir a inflamação e acelerar a regeneração do tecido após o treino. As informações são da Agência FAPESP

O produto, desenvolvido em parceria com cientistas do Instituto de Física de São Carlos (IFSC), da Universidade de São Paulo (USP), foi patenteado e a expectativa é que chegue ao mercado ainda em 2014.

Parte da pesquisa foi realizada com apoio da FAPESP durante o doutorado de Cleber Ferraresi. O orientador do trabalho foi o professor Nivaldo Antonio Parizotto, do Centro de Ciências Biológicas e da Saúde (CCBS-UFSCar), que apresentou uma conferência sobre fototerapia durante a 29ª Reunião Anual da Federação de Sociedades de Biologia Experimental (FeSBE), realizada em agosto em Caxambu (MG).

Pesquisadores da Universidade Federal de São Carlos (UFSCar) desenvolveram uma manta coberta com lâmpadas de LED (diodos emissores de luz, em inglês) que demonstrou, em testes clínicos e pré-clínicos, capacidade de aumentar o ganho de força e de resistência muscular proporcionado pela atividade física, além de diminuir a inflamação e acelerar a regeneração do tecido após o treino.

O produto, desenvolvido em parceria com cientistas do Instituto de Física de São Carlos (IFSC), da Universidade de São Paulo (USP), foi patenteado e a expectativa é que chegue ao mercado ainda em 2014.

Parte da pesquisa foi realizada com apoio da FAPESP durante o doutorado de Cleber Ferraresi. O orientador do trabalho foi o professor Nivaldo Antonio Parizotto, do Centro de Ciências Biológicas e da Saúde (CCBS-UFSCar), que apresentou uma conferência sobre fototerapia durante a 29ª Reunião Anual da Federação de Sociedades de Biologia Experimental (FeSBE), realizada em agosto em Caxambu (MG).

A luz, explicou, auxilia na estimulação das chamadas células-satélites – um tipo de célula-tronco encontrado na periferia da fibra muscular. Essas células permanecem em estado quiescente (repouso) até serem ativadas pelo exercício físico. Elas então se proliferam, se diferenciam e ajudam a regenerar as fibras musculares lesionadas e a aumentar o tecido.

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