A memória da Água – Texto de Carlos Corrêa

A memória da água

(Texto gentilmente cedido por Carlos Corrêa, Professor Emérito da Faculdade de Ciências da Universidade do Porto)

Os casos das vacinas e homeopatia que recentemente vieram à baila trouxeram-me à ideia verificar pelas próprias mãos a “memória da água”. Comprei 5 litros de água ultrapura (com condutividade inferior a 0,056 mS/cm, com menos de 50 mg de C total, com teor de sódio, cloro e silício inferiores, respectivamente, a 1 mg/L, 2 mg/L e 3 mg /L) e, como não tenho filhos pequenos, pedi a um amigo se usava esta água na banheira do seu neto. Usei a banheira por ser costume dizer-se que “água do cú lavado faz o bebé falar mais explicado”.
Após o banho do bebé passei a água para um balão volumétrico de 10 L (importado expressamente) e completei o volume, com água ultrapura, a 10,00 L. A solução apresentava-se um pouco acastanhada, mas isenta de cheiro estranho. Passei 500 ml da solução para um balão de destilação de 1 L e levei à secura. Ficou um resíduo castanho (0,08 g) com cheiro característico, o que equivale a um total de 1,6 g, o que não é exagerado para um bebé de 11 meses.

Da restante água (9,50 L) retirei 250 mL a que juntei 30 g de carvão activado e fervi num balão, com condensador em posição vertical, durante 10 minutos. Deixei arrefecer e filtrei por filtro de pregas; o filtrado apresentava-se incolor, com leve cheiro a bebé. A solução foi depois destilada sucessivamente três vezes. Passamos azoto através da solução durante cerca de 10 minutos para remover restos de gases.

O líquido obtido (praticamente água) foi passado numa coluna com resina permutadora de iões (Bairy Resin Article D001 ) para remover catiões e, seguidamente, noutra coluna com resina permutadora de aniões (Bairy Resin Article D301), tendo também sido sujeito a osmose inversa e irradiada com luz UV de comprimento de onda 185-254 nm para remover possíveis enzimas.

A partir de 1,00 mL desta solução efectuaram-se 100 diluições sucessivas de 1:10, obtendo-se uma solução que teria à volta de [0,04 /(250 mL × 10100)] g de substâncias estranhas por mililitro e excedia a pureza da agua ultrapura …

No final, olhando bem de frente 100 ml desta água, contida num goblé de 250 mL perguntei-lhe:

– Lembras-te do cú do neto do meu amigo?

A água respondeu:

– Lembro-me, mas espero poder servir para ações mais nobres, em especial na homeopatia.

Como queria demonstrar, a água tem memória. Mais ainda, tem vontade própria.

PS-Verifiquei, também, que o ditado não é verdadeiro. O neto do meu amigo continua gago.

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A “arca de noé” das sementes está a meter água…

… e a culpa deve ser do aquecimento global.

Em Svalbard, na ilha de Spitsbergen, 1300km a norte do Circulo Polar Ártico, o governo Norueguês construiu um bunker no permafrost capaz de conservar sementes em ambiente seco e de baixa temperatura (menor que -18ºC), que possam ser usadas no caso de uma qualquer catástrofe à escala mundial.

As sementes guardadas neste enorme cofre continuam a ser propriedade das entidades nacionais ou regionais que lá as depositam e funcionam como um backup para os bancos de sementes que cada entidade depositante possui. É através dos bancos das instituições depositantes que as sementes ficam acessíveis a agricultores, investigadores de todo o mundo. Nos cofres de Svalbard estão atualmente sementes de dezenas de milhar de variedades vegetais de 4000 espécies de plantas comestíveis, como feijão, trigo ou arroz.

Porém, este ano, devido à temperatura anormalmente elevada sentida na região, o permafrost começou a descongelar e o banco de sementes de Svalbard “meteu água”.

Para já nenhuma semente foi afetada, mas não é uma noticia muito animadora em vésperas das comemorações do Dia Internacional da Biodiversidade (22 de Maio).

Este ano, para celebrar o dia,  a European Association of Zoos and Aquaria (EAZA), a European network of science centres and museums (Ecsite) e a Botanic Gardens Conservation International (BGCI) lançaram a campanha “Let It Grow”, com o intuito de “ajudar a tornar as comunidades em paraísos para espécies nativas de animais, plantas e todas as outras formas de vida, protegendo-as da perda de biodiversidade e das espécies exóticas invasoras.

logo

Em Portugal, diversas instituições associaram-se à iniciativa e irão realizar ações sobre a temática  durante este fim de semana por todo o pais. Participe!

#letitgrowcampaign #IDB2017  #NATURA2000DAY  Let It Grow   EAZA, European Association of Zoos and Aquaria, Ecsite, European network science centres & museums e a Botanic Gardens Conservation International

Sentido da visão

Todos os animais estariam perdidos se não pudessem captar com os sentidos grande parte do que acontece à volta. Sem a capacidade de receber estímulos provenientes do exterior, não poderiam caçar nem vigiar os seus inimigos, nem encontrar par para assegurar a sobrevivência da espécie. Os animais captam os estímulos exteriores por meio de células sensoriais e através de células nervosas enviam-nos ao sistema nervoso central, onde são elaboradas as respostas.

De todos os processos relacionados com a elaboração de sinais, o da visão é aquele que foi melhor estudado. Tanto no homem como nos restantes mamíferos, a luz atravessa a córnea, o cristalino, o corpo vítreo e duas camadas de células nervosas, antes de ser captada, na parte posterior do olho, pelas células fotossensoriais. Estas células contêm pigmentos que absorvem os quanta de luz.

O homem conta com dois grupos de pigmentos visuais, a rodopsina e três  variedades de iodopsina. Cada um destes pigmentos capta comprimentos de onda diferentes. A rodopsina absorve a luz de baixa densidade, como, por exemplo, a crepuscular. As células fotossensoriais que a contêm, transmitem apenas imagens a preto e branco. A iodopsina, pelo seu lado, é responsável pelas imagens a cor. Os quatro pigmentos possuem uma antena idêntica para captar os quanta de luz. Esta parte da molécula é um derivado da vitamina A e recebe o nome de cis-retinal. Os pigmentos diferenciam-se unicamente pelo elemento proteínico associado ao retinal, a opsina, responsável pela seleção do comprimento de onda = luz violeta, verde ou vermelha – que deve captar-se. Apenas os quanta dos comprimentos de onda que podem ser captados por estas moléculas são para nós luz “visível”. A gama alcançada vai de 400 a 720 nanómetros

As células que contêm rodopia chamam-se bastonetes, e cones as que contêm qualquer das três variedades de iodopsina. Cones e bastonetes estão irregularmente distribuídos pela retina. Na zona da retina com maior resolução – o prolongamento do cristalino em linha reta – abundam os cones, enquanto na periferia, isto é, até ao cristalino, aparecem, preferencialmente, bastonetes.

Tanto nuns como noutros, os pigmentos alojam-se em feixes formados por 1500 lâminas membranosas empilhadas que ocupam por completo, o interior das células fotossensoriais.

O processo visual propriamente dito, consiste em que as impressões ambientais captadas pelas células fotossensoriais são decompostas múltiplas vezes e, enquanto não se realiza toda uma série de comparações e abstrações, não se forma o que identificamos como “imagem”.

O primeiro passo está a cargo das células ganglionares da retina onde, de momento, se analisam os contrastes espaciais. A retina é formada por muitas centenas de campos receptivos de pequeno tamanho e forma arredondada onde estão contidas as células visuais. Cada um destes campos é composto por uma parte central que estimula o gânglio seguinte, e por uma camada exterior que provoca o efeito contrário, quer dizer, ao ser ativada, inibe o gânglio anterior. Outros campos receptivos reagem exatamente ao contrário.

O funcionamento combinado dos dois tipos de campos receptivos intensifica os contrastes entre os claros e escuros na imagem da retina.

Uma das ideias não menos interessantes é a reação dos animais às cores. Numa corrida de toiros a cor vermelha é uma imagem de marca. Contudo, esta cor só é vista pelos espectadores e não pelo toiro. Este é incitado pelos movimentos dos toureiros e não pela cor, pois os toiros, como quase todos os mamíferos, não distinguem as cores. Os seus olhos só contêm bastonetes, responsáveis pela visão a branco e preto, e não têm cone.

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Fonte da imagem: https://pt.slideshare.net/jifonseca/sessao7-som-luz

Plasticidade do cérebro descrita em linguagem matemática

Estudo publicado na revista Neural Networks utilizou o modelo de Hodgkin e Huxley para simular a neuroplasticidade numa rede neuronal e verificou que uma configuração inicialmente simples pode evoluir para uma topologia bastante complexa na medida em que os neurónios mudam as suas conexões.

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Neurónios pré e pós-sinápticos, monstrando a região de acoplamento onde ocorre a sinapse. É possível verificar o sentido de propagação do sinal eléctrico entre os neurónios pré e pós-sinápticos. Figura produzida pelos investigadores, previamente publicada no artigo Sincronização de Disparos em Redes Neuronais com Plasticidade Sináptica”, na Revista Brasileira de Ensino de Física, v. 37, n. 2, 2310 (2015): http://dx.doi.org/10.1590/S1806-11173721787.

Provavelmente já ouviu falar em neuroplasticidade. De facto, esta tornou-se uma das mais populares hipóteses, proposta no início do século XX por Rámon y Cajal, e actualizada em 1948 pelo psicólogo polaco Jerzy Konorski, quando se referiu às propriedades da excitabilidade e da plasticidade das células nervosas.

A  plasticidade é a capacidade que o cérebro tem em se reorganizar como resposta a novos estímulos sensoriais, aportes de informações, mudanças nos parâmetros ambientais ou danos na estrutura previamente estabelecida.

Actualmente, já existem muitas evidências relativas à plasticidade em sinapses químicas. Estas têm uma enorme capacidade para pequenas mudanças fisiológicas que aumentam ou reduzem a eficácia da sinapse. A plasticidade sináptica pode,pois, ser reforçada ou inibida – o que é particularmente relevante para eventuais aplicações médicas e para a compreensão de processos complexos como a aprendizagem ou a mudança de comportamentos.

O estudo agora publicado, conduzido por uma equipa de investigadores a trabalhar no Brasil e na Escócia, fez uma simulação computacional a partir do modelo de Hodgkin e Huxley, o mais famoso modelo matemático que simula a dinâmica dos neurónios. O trabalho considerou um conjunto de 200 neurónios, integrados numa rede com acoplamento global, isto é, cada neurónio estava conectado a todos os outros, por meio de sinapses excitatórias (80%) e inibitórias (20%). Sem considerar a plasticidade sináptica, não houve modificações significativas na rede após a evolução temporal. Porém, quando se introduziu um termo matemático característico nas equações, que representa a plasticidade sináptica, foram verificadas modificações substanciais.

O termo matemático mencionado representa o que é chamado de STDP, sigla composta pelas iniciais da expressão inglesa “spike timing-dependent plasticity”, que designa a plasticidade dependente do tempo de disparos entre os neurónios. Quando a STPD é inserida e se observa a evolução da rede, percebem-se modificações na matriz de acoplamento bem como efeitos consideráveis na sincronização ou dessincronização dos neurónios. A inserção do termo de plasticidade no modelo induziu uma nova topologia não trivial na rede. Todo este processo segue um padrão, conhecido como regra de Heeb [referência ao psicólogo canadense Donald Olding Hebb (1904 – 1985)], que determina quando as sinapses são intensificadas e quando são inibidas. A evolução topológica da rede depende, assim, da plasticidade: a topologia simples, de cada neurónio conectado com todos os outros, transforma-se em topologias bem mais complexas, com conexões esparsas, moderadas e densas.

Assim, o que este trabalho evidencia é a dependência da rede em relação à plasticidade sináptica. Partiu-se de uma condição de acoplamento global, com cada neurónio acoplado a todos os outros, com sinapses excitatórias ou inibitórias, e verificou-se que a inserção da plasticidade levou a diferentes diagnósticos do estado de sincronização da rede. Diz-se que dois neurónios estão sincronizados quando disparam os sinais eléctricos ao mesmo tempo. O estado de sincronização da rede é caracterizado por uma variável matemática denominada “parâmetro de ordem”, cujo valor varia de zero (quando não há nenhuma sincronização) a 1 (quando a sincronização é total). A plasticidade influi nesta sincronização ou ausência dela, pois induz modificações na rede neural, podendo reforçar as conexões entre determinados neurónios (sincronia) ou inibir as conexões entre outros (dessincronia).

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Ilustração de 11 vértices, com topologias: (a) global (com todos os vértices conectados) e (b) aleatória (com poucas arestas). Figura produzida pelos investigadores. 

A grande contribuição do trabalho foi descrever, em linguagem matemática, o processo biológico caracterizado pelo rearranjo das conexões neurais em função de uma grande variedade de factores: lesão, doença degenerativa, novas experiências, aprendizagens etc. Essa maleabilidade, essa dinâmica do sistema nervoso, é aquilo que se conhece como plasticidade – ou mais especificamente, a plasticidade sináptica.

O artigo “Spike timing-dependent plasticity induces non-trivial topology in the brain”, publicado na revista Neural Networks está disponível em http://dx.doi.org/10.1016/j.neunet.2017.01.010.

As condições atmosféricas e os seres vivos

Na semana em que a meteorologia voltou a entrar em nossas casas através da televisões portuguesas, não deixa de ser interessante tentar compreender a relação entre os seres humanos e as condições atmosféricas.

Os seres humanos são animais de sangue quente, pelo que precisam manter o interior do corpo à temperatura constante de cerca de 37ºC. As variações muito acima desta temperatura podem conduzir à desidratação e a uma condição potencialmente fatal, a hipertermia; as variações muito abaixo disto podem causar ulceração pelo frio e hipotermia, uma deterioração física e mental progressiva. Num ambiente quente, o corpo humano dissipa o calor aumentando o fluxo sanguíneo para as extremidades. As condições atmosféricas especialmente quentes, ou a atividade física, vão desencadear a transpiração, em que a pele é arrefecida quando a transpiração evapora. Demora mais ou menos uma semana para que as pessoas se aclimatizem ao calor moderado, porque os seis mecanismos de transpiração e de circulação se tornam mais eficientes. Num ambiente frio, o corpo humano começa, no início, por conservar o calor contraindo os vasos sanguíneos que se encontram sob a pele. Muitas vezes este processo é acompanhado por arrepios. o que gera calor adicional aumentando o ritmo metabólico do corpo. No entanto, os seres humanos têm uma tolerância ao frio fraca e em geral são incapazes de se aclimatarem. Logo, dependem da roupa e do aquecimento artificial. Ao longo da história humana, o objetivo de grande parte das diligências científicas tem sido procurar meios que permitam aos seres vivos viverem com maior conforto no seu meio ambiente.

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agitação marítima – imagem retirada de postal.pt

Esta relação Homem – Condições meteorológicas não se ficam apenas pela dimensão física, sendo, também, marcante para o progresso das civilizações. As condições climáticas favoráveis foram, geralmente, períodos em que a precipitação era abundante e fiável e as temperaturas amenas ou relativamente altas. Estas condições são ideias para o crescimento das culturas e criação de animais domésticos. Os alimentos excedentes podiam ser armazenados e grupos de pessoas começaram por reunir-se em aldeias que mais tarde se expandiram transformando-se em grandes cidades. Mas quando as condições climáticas menos favoráveis regressavam, muitas civilizações ruíam e muitas vezes abandonavam os seus territórios recém-conquistados.

O agravamento das condições climáticas numa parte do mundo muitas vezes coincidiu com a melhoria das condições numa outra região, pelo que há uma ligação significativa entre o clima e a migração humana.

Atualmente, o impacto do ser humano no clima é cada vez mais evidente pelo que iremos assistir, nos próximos anos, a alterações do clima local/regional significativas

Divulgação #7 II Encontro em Biotecnologia Medicinal

 II Encontro em Biotecnologia Medicinal

Na sequência do I Encontro de Biotecnologia Medicinal, essencialmente destinado a receber os primeiros Estudantes e à divulgação do único curso de Licenciatura em Biotecnologia da Saúde em Portugal e que é da responsabilidade da Escola Superior de Saúde (ESS) do P.Porto, estamos agora a organizar o II Encontro em continuidade.

Este II Encontro de Biotecnologia Medicinal, terá lugar no Auditório Magno da ESS a 19 de Maio de 2017.

O Programa baseia-se em dois eixos principais, a Biotecnologia na Saúde e nas Empresas.

Esperamos que este Encontro possa contribuir para o desenvolvimento de contactos, projectos e colaborações e constitua uma oportunidade para uma discussão frutífera em prol da Biotecnologia da Saúde e seu futuro.

Convidamos à submissão de resumos para apresentação de Posters e Comunicações Orais até 12 de Maio (ver instruções).

A inscrição simbólica (5 euros) poderá ser efetuada até 17 de Maio. 

Clique aqui para efectuar a inscrição.

A Comissão Organizadora do II Encontro de Biotecnologia Medicinal

Inscriçõeshttp://paginas.estsp.ipp.pt/formacoes/principal/home/index.php?page=verForm&id=583

Facebook: https://www.facebook.com/Biotecnologia-Medicinal-1612472429009008/

Evento: https://www.facebook.com/IIencontrobiotecnologiamedicinal

https://www.ess.ipp.pt/como-chegar-a-essLocalização: 

Vida no leito das profundezas

O solo do fundo do mar ocupa 151 milhões de quilómetros quadrados da superfície da Terra. Isto representa 41 % dos oceanos da Terra e 29,5% da superfície do planeta. A maioria desta enorme extensão está coberta por excelentes sedimentos macios, acumulados em milhões de anos. Os depósitos do oceano consistem em biliões de conchas de organismos microscópicos, calcários e  sílica, e também partículas provenientes de erosão da terra. Há também pequenos fragmentos meteoríticos, chamados microtequites, nos sedimentos do fundo. As condições nas profundezas têm sido resumidas como profundas, negras, frias e com pouca comida. Esta restrição de suprimento alimentar e das temperaturas baixas provocam crescimento lento dos organismos-

A superfÍcie macia de sedimentos nas profundezas torna difícil os habitantes de superfícies grandes moverem-se nelas sem se afundarem, ou terem de usar muita energia quando tentam deslocar-se. A necessidade de poupar energia, para crescer e reproduzir-se. é uma pressão evolucionária forte num ambiente com escassez de comida.

Para sobreviver a estas condições, os seres vivos desenvolvem modificações nos seus organismos que passam por adaptações nos órgãos sensoriais, na cor ou na forma.

Órgãos sensoriais

É um paradoxo que na escuridão das profundezas, muitos animais tenham olhos com complexidade e sensibilidade extremas, para detectarem luminosidade muito fraca da superfície e ocasionalmente emissões de bioluminescência. Muitos animais têm também sentido olfactivo muito desenvolvido para detectar comida, ou companheiros. Os sentidos do tacto e do ouvido estão separados nos vertebrados terrestres, como os humanos, mas esta distinção é menos clara nas profundidades. Aqui, a água é, de longe melhor transmissor da pressão de ondas de frequência baixa do que o ar. O que designamos como sentido auditivo é, em muitos animais do fundo do mar, o sentido do tacto: eles detectam vibrações de outros animais. Muitos invertebrados ouvem usando pêlos ou antenas, e nos peixes as funções do sistema de “linha lateral” são como o nosso ouvido: pêlos sensoriais transformam movimentos microscópicos em impulsos nervosos. Muitos peixes produzem sons e assim podem também processar um sentido de audição tal como a compreendemos.

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“Jelly-fish” na Fossa das Marianas (imagem retirada do eco4u

Cor

Os tipos de coloração dos animais das profundezas são uma resposta à necessidade de camuflagem, estratégia para caçar ou para evitar ser caçado. A cor serve muitas vezes para o animal se confundir como o meio circundante, de modo a não ser notado. Há frequentemente uma luz ambiente residual na zona mesopelágica superior do fundo do mar. É aqui que as alforrecas, os camarões e os peixes-pinha se encontram em vários graus de transparência. A cor muda de modo muito marcado nas partes profundas da região mesopelágica. Os peixes tornam-se prateados ou, nos níveis mais baixos desta região, negro-aveludado, para absorver o que de luz fraca possa estar presente. Nesta região, os invertebrados são tipicamente de cor laranja e vermelho, que pode ser parcialmente consequência de uma dieta rica em pigmentos vermelho e laranja. A luz vermelha está completamente ausente nessas profundidades, pelo que parecem negros ou cinzentos, quando iluminados pela luz azul ténue que penetra até esse fundo distante. Como não há luz na parte mais profunda do oceano,além da bioluminescência, a maioria dos animais não tem coloração forte.

Forma

Os peixes são um dos grupos principais de animais das profundezas e apresentam algumas das diferenças maiores de formas do corpo quando comparados como parente de águas baixas. Isto é possivelmente, uma consequência da escassez de comida e das estratégias que os peixes desenvolveram para lidar com ela. A perseguição ativa neste ambiente é energeticamente dispendiosa e, assim, a maioria dos peixes são predadores emboscados, movimentando-se muito pouco. Isto significa que os seus corpos não precisam de ser hidrodinamicamente eficientes. Podem ser grossos ou finos, longos ou curtos, com musculatura reduzida. A carne dos peixes de fundo é mole e aguada em comparação com a das espécies de águas baixas, o que é devido à falta de fibras musculares. Têm bocas grandes e dentes aguçados para assegurar que, nas ocasiões raras em que a presa é encontrada, não possa escapar.

É neste mundo escuro e frio, que começa cerca dos 200 m abaixo da superfície, que encontramos formas de vida que evoluíram em condições muito diferentes das que contactamos à superfície e a partir da quais podermos compreender melhor a vida no leito das profundezas.

O Scientificus é um projecto de promoção da cultura científica, procurando aproximar a Ciência dos Cidadãos. Este projecto pretende ser um espaço independente, inovador, empreendedor e dinâmico de divulgação da Ciência.