Você que é biólogo...

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09 março 2009

“Estamos em busca de um conceito para o vocábulo vida”


A solicitação foi feita pelo ministro do supremo tribunal federal (STF) Carlos Ayres Britto a 22 cientistas na audiência pública do processo de inconstitucionalidade contra a Lei de Biossegurança de 2005, aquela que permitiu o uso de embriões humanos para a pesquisa com células tronco.

Não foi um pedido simples. O tema adentra não só em um debate filosófico e moral que nem mesmo os grandes pensadores da humanidade conseguiram chegar perto de resolver, mas também em um complicado problema científico.

Atualmente o problema é abordado pelos astrobiólogos, aquelas pessoas que buscam indícios de vida fora da Terra. Uma dessas pesquisadoras, dra. Claudia Lage do Instituto de Biofísica da UFRJ, inicia sua palestra dizendo que: "Não existe uma definição de vida. Podemos denominar os atributos da vida, mas não definí-la".

Se pensarmos bem, quando estávamos no ensino fundamental, aprendemos que os seres vivos têm características (esses atributos): nasce, cresce, reproduz e morre. Mas isso não é uma definição.

Para transformá-la em um definição, precisaríamos adicionar o ponto de vista bioquímico (entidades que possuem metabolismo), genético (entidades capazes de auto-replicação e evolução) e até termodinâmico (sistemas abertos onde a entropia tende a diminuir). Porém, todas essas definições encontram problemas para explicar algumas exceções: algumas vezes as máquinas também apresentam essas mesmas características, e outras vezes, alguns seres vivos falham em apresentar alguma delas.

Abre parênteses. Aqui começa um outro problema. A definição de vida tem de se aplicar a todo tipo de vida, mas os filósofos e juristas estão preocupados apenas com um tipo: a vida humana. Mesmo os ativitstas radicais dos direitos dos animais estão preocupados apenas com os animais 'superiores', um eufemismo para mamíferos com sangue quente e domesticados: cães, gatos, gado e cobaias de laboratório (ratos, camundongos, coelhos, porquinhos da Índia e macacos diversos). Até hoje não vi um comitê dos direitos das Salmonelas e Escherichias (bactérias utilizadas em testes de toxicidade e experimentos de genética e biologia molecular). Apenas o Canadá sugere um procedimento para o sacrifício de peixes utilizados em pesquisa. Fecha parenteses.

Alguns filósofos gregos imaginavam a concepção mesmo antes das evidências científicas da fecundação (que só apareceram no século XVII com o advento do microscópio) e determinavam que ali estava o momento da concepção. Durante toda a idade média o conceito vigente era de que a vida começava quando o feto também começava a se mexer na barriga da mãe.

No Renascimento, Descartes complicou a questão com o seu ' penso, logo existo'. O ser vivo só passou a ser 'humano' depois de ter a consciência da sua existência. A Igreja também gostava dessa idéia, porque podia ser associada diretamente ao conceito de alma. Mas quando as primeiras pesquisas de embriogênese no sec XVIII mostraram o momento da fecundação e o desenvolvimento do embrião, até mesmo a Igreja se dobrou e passou a aceitá-lo como o início da vida.

Mas no que se difere um zigoto de uma outra qualquer célula dentro do organismo? Certamente ambos estão vivos. Tirando as unhas, pelos, cabelos e a camada superficial da pele, todas as células do nosso corpo estão vivas. O potencial para se diferenciar em um organismo também não é um argumento definitivo. Muitas outras células se diferenciam durante o seu processo de desenvolvimento e também se multiplicam formando tecidos e órgãos inteiros. A capacidade de diferenciação não é uma característica definida por algo que apenas o zigoto tem, mas pela forma única pela qual o zigoto controla algo que todas as outras células têm.

Alguns cientistas defendem que o momento do início da vida está mais adiante, quando o óvulo fecundado adere à parede do útero, que é quando ele realmente passa a ter chances de se desenvolver. Outros vão ainda mais adiante e sugerem que a vida começa a partir da segunda semana de desenvolvimento, quando aparecem as primeiras terminações nervosas que resultarão no cérebro. Para os biólogos que trabalham em escalas macroscópicas, um bebê com menos de 5 anos de idade não tem chances de sobreviver sozinho e por isso poderia nem mesmo ser considerado como 'vida independente'. Isso leva a uma outra discussão sem solução, que é de onde vem a vida? Mas disso eu trato em um outro artigo, aqui.

O fato é que quanto mais a ciência avança, mais complexa se torna a questão, e mais difícil o consenso. Mesmo quando se tenta definir a vida pelo seu oposto, a situação continua complicada, já que determinar o momento da morte é tão difícil quanto o início da vida. Sem um consenso científico do que seja a vida e de quando ela se inicia, não é de se espantar que não haja consenso jurídico.

O direito avança bem mais lentamente que a ciência ou mesmo a sociedade. Imagino que até mesmo por isso, os princípios fundamentais são tão amplos. A ponto de na constituição de 1988 estarem garantidos o 'direito à vida', assim como 'direito à felicidade'. Mas garantidos a quem?

"Na verdade, na verdade o feto não tem personalidade jurídica, então, à rigor, não tem direito nenhum. Mas o Direito preserva os direitos futuros, e assim resguarda os interesses do nascituro" diz a advogada Juliana Fernandes.

Ao dar o seu voto na questão da inconstitucionalidade da Lei de Biossegurança, o ministro relator Carlos Ayres Britto, afirmou que a Constituição Federal vale para os brasileiros nascidos vivos, não para embriões. "É preciso vida pós-parto para ganho de personalidade perante o Direito. (...) A vida tem três realidades que não se confundem - o embrião, o feto e o ser humano. (...) Não há uma pessoa humana embrionária, mas sim um embrião de pessoa humana. Na definição jurídica, a vida humana revestida de personalidade civil transcorre entre o nascimento com vida e a morte."

Essa questão foi dedicida e o Brasil foi um dos primeiros países do mundo a regulamentar o uso de embriões humanos em pesquisa e continua sendo um dos poucos países com uma clara legislação a respeito, o que permitiu que hoje nossos pesquisadores, mesmo com escassez de recursos, sejam lideres nessa área de pesquisa. Mas o problema está longe de estar resolvido.

Em resposta a uma solicitação de um defensor público em favor de oito filhos de detentas de São Bernardo do Campo (SP), o Tribunal de Justiça de São Paulo reconheceu que bebês que ainda não nasceram podem entrar com uma ação na Justiça e pleitear seus direitos.

“O zigoto é um individuo humano actual e não simplesmente um potencial do mesmo modo uma criança é uma pessoa humana com potencial para desenvolver a maturidade”.

Para Teresa Ancona Lopez, professora de direito civil da Universidade de São Paulo (USP), a decisão abre um importante precedente. "Apesar de o feto ainda estar em gestação, ele tem muitos direitos assegurados", afirma. Ela explica que, nestes casos, a ação não é impetrada no nome que a mãe pretende registrar a criança, mas em nome do "nascituro" da seguinte cidadã.

"Existe uma diferença entre pessoa e sujeito de direito. O feto não é pessoa ainda, mas ele é sujeito de direito. E, com isso, já tem direitos assegurados", explica Teresa. "A mãe tem que ser bem cuidada porque isso vai refletir nele (bebê)", afirma.

E se, e quando, o Direito avançar para as áreas além das humanas, os dilemas já estarão lá esperando, porque recentemente a dra. Silvana Allodi do Instituto de Ciências Biomédicas da UFRJ acabou de publicar o primeiro estudo sugerindo que células tronco de invertebrados levam a formação do sistema nervoso desses animais.

O que podemos dizer é que para que haja vida independente, é necessária a conjunção de uma série de fatores. E a falha em qualquer um deles, ainda que não diretamente, vai levar à morte. É uma boa definição.

12 outubro 2006

Bate Coração!


No último domingo, a revista do Globo publicou uma reportagem sobre as descobertas da ciência que previnem o infarto. Como eu dou aula de fisiologia cardíaca, fui lá conferir. Que decepção. Não tinha nada de fisiologia! Era quase uma propaganda de um novo exame que obviamente não previne nada, diagnostica! O que previne o infarto é uma mudança de estilo de vida, que na sociedade moderna, é difícil.

Pensei que eu poderia fazer um artigo com coisas bem mais legais para serem contadas sobre o coração.

Vocês sabiam que o som do tambor é o único som presente em todas as culturas? Alguém se arrisca no porquê? Exatamente, o som do coração! Desde a antiguidade clássica (egípcios, gregos e romanos), ainda que não se soubesse muito de anatomia e fisiologia, já era conhecida a relação entre os batimentos do coração e a vida.

Só que era uma relação intuitiva: nos corpos vivos dá pra ver, sentir, ouvir os batimentos no peito, enquanto nos mortos... não.

Essa relação entre os batimentos e a vida, levou esses povos a acreditarem que o coração era a “residência da alma”. Por isso, era o órgão aonde se depositavam todas as emoções humanas. Entre elas, o amor!

Nasceu entre os egípcios a tradição de usar um anel pra representar o casamento. Mas foi depois de 2000 anos que os gregos inventaram de usar o anel no dedo anular da mão esquerda. Segundo eles, um anel imantado ajudaria a atrair o coração. Isso por que no dedo anular esquerdo existiria a vena amoris a “veia do amor” que conectaria direto com o coração! Mas antes que as meninas delirarem dizendo “ah.... que romântico”, devo dizer que não existe nenhuma evidência científica ou anatômica da venas amoris! Era tudo um truque de algum Don Juan barato da época.

Mas essa não foi a única confusão que os antigos fizeram por não saberem anatomia. Eles confundiram um monte de coisas. Pra eles era o fígado que produzia e bombeava o sangue, que só caminhava pelas veias. Isso por que eles viam apenas pessoas mortas. E nos mortos, o sangue sai das artérias e se acumulam no fígado. As artérias ficavam vazias. Alias, esse era outro equivoco. Eles acreditavam que era ar que circulava pelas artérias. Tanto que receberam esse nome AR-TÉRIA “caminho do ar”. Se vocês prestarem bem atenção, vão ver que o coração nem está do lado esquerdo do peito. Ele tem uma posição central, estando ligeiramente apontado para o lado esquerdo. Feche o seu punho esquerdo. Coloque na região central do toráx, acima da barriga e entre os peitos. Ai fica o seu coração. E ele, inclusive, tem aproximadamente esse tamanho: o de um punho fechado!

Foi apenas durante a época dos gladiadores que o papel do coração começou a ser esclarecido. Galeno, o médico chefe dos gladiadores, tinha chance de observar corpos vivos abertos. Alguém tomava uma espadada e o peito aberto podia ser observado: o coração batia e o sangue jorrava pelas artérias. Conforme o gladiador ia morrendo, os batimentos iam diminuindo e se Galeno tivesse sido um pouco mais observador, já poderia ter observado a contração seqüencial dos átrios antes dos ventrículos.

Mas ele foi muito importante e durante mais de 10 séculos suas descobertas guiaram a medicina. Claro, com uma pequena participação do fato dos experimentos necessários para aprimorar os seus conceitos acabarem levando as pessoas para morte na fogueira durante a idade média.

Atualmente, as coisas estão muito mais avançadas e o Brasil é líder mundial nas pesquisas de células tronco para o tratamento de infarto do miocárdio (inclusive, o instituto onde eu trabalho é o líder!).

Mas quando eu dou aula, uma coisa que chamam mais atenção é da força do coração. Um coração sadio em bate cerca de 70 vezes por minuto. E em cada batimento, bombeia cerca de 70 mL de sangue para a Aorta. Faça as contas e você vai ver que o coração é capaz de bombear em torno de 5 litros de sangue por minuto. Você sabe quanto é isso? É muito! Pra vocês terem uma idéia, eu fiz um vídeo caseiro. Peguei uma garrafa de 1,5L de água e abri a torneira do tanque a ponto de enchê-la em 18s (faça de novo as contas, 5L em 60s; 1,5L em 18s). A vazão dessa torneira é a vazão do seu coração quando você está tranqüilo, lendo um livro ou vendo TV. Em repouso. (O video termina antes de encher a garrafa porque minha câmera é antiguinha e só grava 15s.)



Mas já se a mulher da sua vida rêaparecer, se um caminhão quase te atropelar ou se você resolver correr a meia-maratona do Rio, a vazão do coração pode aumentar muito. Em situações de ansiedade, estresse ou, principalmente, de esforço físico; os tecidos do corpo vão precisar trabalhar com mais intensidade, vão gastar mais energia e precisar de mais oxigênio. E como quem leva o oxigênio é o sangue, então o coração tem que bombear o sangue com mais intensidade. No vídeo abaixo, abri totalmente a torneira do tanque, e a garrafa levou sete segundos para encher. Isso corresponde ao coração batendo em torno de 180 vezes por minuto.



Só que não pára por ai. O coração ainda é "elástico" e com a necessidade, pode passar a bombear mais de 70mL/batimento. Com o aumento do volume bombeado para 130mL/min e o aumento da freqüência cardíaca para 220 bat/min, faça as contas novamente, e você vai ver que o coração pode chegar a incrível marca de 28.600 mL/min. Quase 30 litros de sangue por minuto!

Pense nisso da próxima vez que for maltratar seu coração!

PS: Algumas dessas curiosidades estão no livro: "As dez maiores descobertas da medicina. (Friedman M, Friedland GW. 2000. Capítulo 2: 37-63. Companhia das Letras. Rio de Janeiro. 363pp)"

31 agosto 2006

Ainda sobre a vida

Depois de ter publicado um texto sobre a definição de vida, Não posso deixar de contar pra vocês que hoje assisti uma palestra expetacular (sempre com x do sotaque carioca) sobre a busca de estruturas biológicas no universo.

A palestra começou com a frase: "Não existe uma definição de vida!" Lindo! "Podemos denominar os atributos da vida, mas não defini-la".

E a palestra continuou tão bem quanto começou. Mostrou que apesar de existirem muitas moléculas biológicas espalhadas pelo cosmos, mesmo no interior de estrelas, como o aminoácido Glicínia, não encontramos nenhuma indicio de planetas com vida. Um desses indícios seria a presença de Ozônio (O3) na atmosfera, ou um pico de absorção de energia na mesma faixa da clorofila. Ambas características presentes quando observamos a Terra do espaço.

Os estudos se baseiam em algumas premissas lógicas difíceis de serem testadas, como das zonas mais tranqüilas das galáxias para que fosse possível a formação de vida. Mas no fim das contas, mostram que outro composto abundante no cosmos, o cianeto de hidrogênio (HCN), pode reagir com ele mesmo formando dímeros, trímeros, tetrâmeros e assim por diante, até formar a base purínica Adenina, um dos tijolos fundamentais da bioquímica. Ela está presente nas moléculas que armazenam e trocam energia (ATP) e também informação (DNA).


O fato de não encontrarmos essas moléculas inteiras no cosmos pode sugerir que a vida ainda não se formou em outros planetas ou... já foi extinta! E o que vemos são os blocos da degradação dessas moléculas.

A palestrante, Dra. Claudia Lage do IBCCF/UFRJ, terminou falando que "(...) isso tudo se... a vida fosse como nós esperamos que seja. Mas como ela pode ser totalmente diferente..." Sem concluir! Lindo novamente!

Lembrei da poesia que li uma vez e que dizia "concluir é atrofiar"!

16 agosto 2006

O que é a vida?

A pergunta, simpática e difícil, foi feita por uma advogada que estava estudando direito biológico (o que quer que isso seja!).

A mais manjada das definições de ser vivo, que todo mundo lembra do 2o grau, é que ele nasce, cresce, se reproduz, e morre.

E na verdade, desde o segundo grau desse que voz fala, e provavelmente de muitos de vocês, a definição não mudou. Obviamente, estou ignorando qualquer discussão sobre vida metafísica e vida extraterrestre.

À definição de vida, na Terra, devemos adicionar o ponto de vista bioquímico (entidades que possuem metabolismo), genético (entidades com capazes de auto-replicação e evolução) e até termodinâmico (sistemas abertos onde a entropia tende a diminuir). Todos essas definições encontram problemas para explicar algumas exceções: algumas vezes máquinas apresentam essas mesmas características, outras vezes alguns seres vivos falham em apresentar alguma delas.

Mas para minha linda advogada, preocupada com os homens e não com os bichos, a questão era ainda mais complicada. Quando a vida começa? E meu primeiro pensamento foi de responder com outra questão: de que ponto de vista? Bioquímico, genético ou termodinâmico? Mas acho que advogados não gostam muito de pontos de vista diferentes e isso não resolvia o problema dela. Comecei a sugerir que era no momento da fecundação, mas essa vida não era independente. Depois falei do parto, mas no final já estava arriscando "aos 5 anos de idade" que é a idade a partir da qual acreditam que um ser humano seja capaz de se alimentar sozinho. Foi ai que ela me veio com uma outra pergunta: quando a vida acaba? Já estava me dando por derrotado quando então lembrei do "princípio Ana Karenina".

O princípio não tem nada a ver com biologia, mas sim com romance. De acordo com ele, o um relacionamento entre duas pessoas só pode funcionar se uma série de fatores funcionarem concomitantemente. A falha em qualquer um desses fatores, leva ao fim do relacionamento. Por isso, que tantos relacionamentos terminam: é muito difícil encontrar todos os fatores necessários para que duas pessoas funcionem juntas.

Para que haja vida independente, é necessária a conjunção de uma série de fatores. E a falha em qualquer um deles, ainda que não diretamente, vai levar a morte.


Acabei gostando da definição. E (d)ela também!

17 junho 2002

Qual a idade da vida? (Da série: Minha mãe, a Chita, ou o que é a Seleção Natural?)

“O homem se desenvolveu de um óvulo com um diâmetro de aproximadamente 1/125 polegadas, que em nenhum aspecto difere dos óvulos de outros animais [...] O próprio embrião, em um período muito inicial, não pode ser distinguido do de outros membros do reino dos vertebrados [...] As fendas na lateral do pescoço permanecem [...] e os ossos do cóccix projeta-se como uma verdadeira cauda, que estende-se consideravelmente alem das pernas rudimentares [...] Descobrimos que o homem descende de um quadrúpede peludo, dotado de cauda e orelhas pontudas ...” (Charles Darwin em A ancestralidade humana)

Até Darwin, o homem era algo especial. Basicamente diferente dos outros animais. O mundo e o universo tinham sido criados por Deus para o Homem e por nenhuma outra razão. Em a origem das espécies, Darwin falava pouco sobre o ser humano. Foi apenas 12 anos depois, com sua teoria bastante reconhecida, que ele tomou coragem para publicar “A ancestralidade humana”, um calhamaço de mais de 1000 paginas tentando explicar com todas as suas forças de onde viemos. Como na época de Darwin não existiam fósseis, foram às observações do desenvolvimento de embriões que forneceram as principais provas da descendência humana.

Mas Darwin não conseguiu explicar como os caracteres hereditários eram transmitidos de pais para filhos e, conseqüentemente, como as pequenas mudanças que acarretavam na transformação de uma espécie em outra eram adquiridas. Foi na cidade de Brno, na atual República Checa, que os (hoje clássicos) experimentos com ervilhas que explicam a transmissão dos caracteres genéticos foram realizados pelo monge Gregor Mendel.

Mendel não se interessava por genética. Na verdade a genética não existia. Filho de camponeses pobres, ele se interessou por agricultura desde pequeno. Depois de se ordenar padre e estudar história natural, matemática e estatística. Ele cruzou milhares de pés de ervilhas para estudar as proporções numéricas resultantes entre cruzamentos de uma classe e outra. Seu interesse era, por exemplo, se cruzando plantas altas e baixas o resultado seriam plantas altas, baixas ou médias. Depois de analisar milhares de ervilhas ele descobriu que algum tipo de partícula, que existiam aos pares nos seres vivos, era responsável pelos caracteres observados nos organismos. A altura, a cor da pele dos olhos e dos cabelos, o sexo etc. Hoje sabemos que essas “partículas” são os genes.

Apesar das 5 regras que Mendel descreveu, e que valem até hoje, para todos os seres vivos, seu trabalho foi tido primeiramente como estatístico e apenas no começo do séc XX foi redescoberto por Hugo De Vries (que descobriu as mutações) e teve sua imensa importância reconhecida.
A partir daí, foram necessários apenas mais 50 anos para a descoberta de estrutura em dupla hélice do DNA e outros 50 para a clonagem da ovelha Dolly.

A 4 bilhões de anos atrás, na era pré cambriana, da famosa sopa primordial, emerge a vida, na forma de uma célula bacteriana. Durante os 3 bilhões de anos seguintes as bactérias colonizam a terra e apenas há 600 milhões de anos atrás a 1a forma de vida multicelular apareceu.

Durante a era Paleozóica a vida explode. Há 545 milhões de anos atrás a vida aquática se diversifica; a 425 milhões de anos aparecem os moluscos com conchas e a 395 milhões de anos os animais terrestres. Há 280 milhões de anos atrás aparecem os répteis. Depois de um devastador evento de extinção a 250 milhões de anos atrás, os répteis evoluem e dominam a terra, até 65 milhões de anos quando se extinguem (muito provavelmente devido ao tal meteoro que todo mundo já ouviu falar).

O clima da terra muda e se resfria um pouco e as florestas pluviais dão lugar a prados e bosques. Os mamíferos se diversificam e 4 milhões de anos atrás aparecem os primeiros membros da família humana dos primatas. A cerca de apenas 50 mil anos apareceu o primeiro Homo sapiens.

É pouquíssimo intuitivo pensar em termos de bilhões e milhões, ou mesmo milhares de anos. São certamente escalas de tempo que escapam a nossa percepção e dificultam a nossa compreensão. Mesmo assim, o ser humano é uma espécie muito nova, com uma grande capacidade de modificar o ambiente para promover sua adaptação, mas que ainda trás consigo marcas fortes de sua origem menos evoluída e que provavelmente ainda sofrera grandes transformações em sua estrutura.