Categorias
notas biologia

CEBIMário sobre evo-devo de briozoários

Nesta quinta-feira, 27 de agosto de 2020 às 13:30 (horário de Brasília) darei uma palestra online no ciclo de seminários do Centro de Biologia Marinha da Universidade de São Paulo também conhecido como CEBIMários.

Poster CEBIMário
Link de acesso: https://meet.google.com/vht-uoij-ohv

Vou falar sobre como embriões evoluem baseado no meu trabalho com evo-devo de briozoários e clivagem espiral!

Edit: a palestra foi gravada e está no YouTube:

Categorias
biologia artigos

Tartarugas, embriões e fósseis

Escrevi um texto sobre o desenvolvimento e evolução do casco das tartarugas no The Node: Turtles in a nutshell.

Tartarugas
Tartaruga no Henry Doorly Zoo, Omaha. Foto por Algy3289.

Ele mostra como é o início da formação do casco nos embriões e como isso pode ajudar a entender a evolução desse padrão corpóreo tão diferente. Animações em 3D e fósseis estão inclusos no pacote!

Nunca imaginei que colocaria um vertebrado neste site… mas o fato delas terem seus ombros dentro da caixa torácica me fez abrir uma exceção, coitadas.

Categorias
biologia artigos

Élie Metchnikoff

Um cientista em minha vida

Em 2002, enquanto cursava o segundo ano de biologia, comecei a ler um livro recomendado pelo chefe do laboratório onde eu fazia estágio. Organizamos um grupo de discussão e ao longo de vários meses nos reunimos semanalmente para discutí-lo com um colaborador da filosofia. O livro chama-se Metchnikoff e as Origens da Imunologia – Da Metáfora à Teoria (Metchnikoff and the Origins of Immunology – From Metaphor to Theory).

Como eu não estava num estágio de imunologia e a área não me era familiar, estranhei um pouco o assunto do livro. Até começar a ler.

O livro é uma análise minuciosa da carreira do biólogo russo Élie Metchnikoff, feita por Alfred Tauber e Leon Chernyak. Os autores mostram com maestria como a postura filosófica, ou modo de ver o mundo, de Metchnikoff afetaram diretamente suas interpretações e teorias biológicas. Isso me surpreendeu bastante já que pra mim a ciência era um bloco sólido e objetivo de fatos. E não apenas algo criado por meros “macacos“.

Bom, mas quem foi Metchnikoff, afinal? E o que este biólogo russo que passou boa parte da sua vida estudando embriões de invertebrados marinhos tem a ver com imunologia?

Élie Metchnikoff em sua foto para o prêmio Nobel.

Nascido em 1845, Élie Metchnikoff, viveu uma agitada e controversa vida acadêmica, envolvendo-se em discussões com grandes nomes da época como Robert Koch e Ernst Haeckel.

Logo após a publicação do “Origem das Espécies” de Charles Darwin, Metchnikoff iniciou seus estudos embriológicos descrevendo o desenvolvimento de diversos invertebrados.

Quando Haeckel lançou sua versão da origem dos animais (gastraea) baseado no desenvolvimento dos anfioxos, Metchnikoff não tardou a apresentar sua versão para o ancestral hipotético do reino animal (parenchymella), baseado no desenvolvimento de esponjas e cnidários, organismos considerados mais basais.

Foi nessa busca pelos mecanismos ancestrais do desenvolvimento que Metchnikoff começou a se perguntar como estas linhagens celulares podem formar um todo organizado (um organismo).

A primeira grande sacada do russo foi perceber que a evolução de seres multicelulares deveria ser entendida por processos seletivos operando entre as linhagens celulares. Com isso viu que a existência de um animal depende, essencialmente, das interações celulares que ocorrem durante seu desenvolvimento. Compreender estas interações poderia revelar dicas de como foi a origem e evolução dos animais.

Naquela época os organismos eram considerados intrinsicamente harmoniosos (equilibrados) e a doença seria causada pelo desequilíbrio entre os humores do corpo. A restauração da saúde dependeria da recuperação do balanço entre estas substâncias corpóreas, e o corpo seria passivo neste processo. Metchnikoff, que era um grande pessimista em relação à vida (incluindo algumas tentativas de suicídio no seu currículo), sugeriu algo diferente. Os organismos seriam intrinsicamente desarmoniosos, mas que estariam ativamente mantendo sua organização.

Este salto metafísico veio da recorrente observação de determinado fenômeno ao longo de seus extensos estudos embriológicos: a fagocitose. Estas células amebóides parecem ter herdado a capacidade de englobar partículas presente nas amebas (protozoários). Num contexto multicelular estas células não somente alimentavam-se ao fagocitar, mas também forneciam alimento às outras células, como nas esponjas, animais com digestão intracelular. O ato de englobar partículas, além de bastante comum, parecia essencial nos processos do desenvolvimento dos organismos, como a regressão da cauda de girinos, estudado pelo russo.

Sua obsessão pela fagocitose culminou num famoso experimento que edificou as bases de sua teoria, a Teoria Fagocítica. Enquanto observava as células de uma larva de estrela-do-mar Metchnikoff percebeu que estas células também poderiam estar ativamente protegendo o organismo através da fagocitose.

Larva braquiolária de estrela-do-mar.

Para testar tal idéia Metchnikoff pegou um acúleo de roseira e espetou na larva de estrela-do-mar.

No dia seguinte encontrou o acúleo cercado de células amebóides, indicando uma resposta aquele estímulo estranho.

A capacidade de “comer” e migrar dos fagócitos, que inicialmente permitiu a nutrição de outras células do organismo, assume um novo papel em animais com digestão extracelular. Estas células exercem agora um papel regulativo, mantendo a integridade do organismo através da fagocitose de invasores (e.g. bactérias) e limpeza de debris celulares. Este cenário é um prato cheio para biólogos interessados em evolução! Nesta altura da história eu já me encontrava imerso no maravilhoso mundo da fagocitose, a resposta para tudo… meus amigos que o digam 😉

A universalidade da fagocitose no reino animal (com raríssimas exceções) deixou Metchnikoff sem dúvidas da importância deste fenômeno para a vida dos animais, sugerindo que estas células seriam as responsáveis pela criação e manutenção da identidade de um organismo. O reconhecimento de elementos estranhos ao organismo cabia aos fagócitos. Partindo de estudos descritivos de embriologia comparada, passando pela fisiologia das linhagens celulares e suas interações, e sempre tentando entender a origem dos animais num contexto evolutivo, este russo promoveu um salto conceitual no entendimento do que é um organismo. A noção que o organismo têm uma resposta ativa à invasores patogênicos é a base da imunologia até hoje.

Depois de muitas controvérsias Élie Metchnikoff e Paul Ehrlich dividiram o Prêmio Nobel de Fisiologia ou Medicina de 1908, pelas suas contribuições no estudo do sistema imune.

Ler esta história foi fantástico pra mim e definitivamente moldou meus interesses na biologia. Não imagino o que teria feito se não tivesse conhecido Metchnikoff, haha. Também me tornei obsessivo. Lembro que qualquer pergunta biológica poderia ser respondida com apenas uma palavra: fagocitose. Foi uma experiência interessante, até que comecei a ter aulas de botânica, e de repente percebi… células vegetais tem parede, não saem migrando e fagocitando por aí…!!! :-O Foi um choque. E assim caminha a ciência.

Ps: acreditando que a imunidade estava ligada à nutrição, Metchnikoff popularizou o consumo de iogurtes para combater os efeitos deletérios de bactérias tóxicas presentes na flora intestinal, e assim promover a longevidade. É por causa do Metchnikoff que comemos iogurte e tomamos yakult!


Este tópico faz parte do Carnaval Científico, com o tema “Um cientista em minha vida”, promovido pelo Carlos e Atila. Leia outros no tópico agregador!

Categorias
biologia notas

A pré-história da mente

Contemplar o desenvolvimento da minha prole tem sido, de muitas formas, tão útil à minha busca pela pré-história da mente quanto os artigos e livros que li na última década. Certa vez, quando meu filho Nicholas tinha quase três anos de idade, estávamos nos divertindo com seu zoológico de brinquedo e perguntei se ele queria colocar a foca no lago. Seus olhos fixaram-se por um instante no animal e a seguir ele me olhou brevemente, em silêncio. “Sim”, respondeu, “mas na verdade é um leão-marinho”. Ele estava certo. Eu posso ter confundido os bichos, mas meu filho possuía um conhecimento meticuloso dos seus animaizinhos. Bastava ensiná-lo uma vez e a diferença entre tatus, porcos-da-terra e tamanduás ficava logo embutida na sua mente. (…)

(…) o que eu achei provocante quando meu filho declarou que “na verdade é um leão-marinho” não foi o fato de ele estar certo, mas de ele estar fundamentalmente errado. Como pode ter pensado que era um leão-marinho? Não passava de uma pequena peça de plástico laranja. O leão-marinho é molenga e molhado, é gordo e tem cheiro. A peça de plástico era todas essas coisas – mas apenas na sua mente.

Livro: A pré-história da mente
Autor: Steven Mithen
Páginas: 56 e 59