Biologia Molecular e Bioinformatica Noticias

Celulas-tronco para a memoria

Células-tronco neurais poderão ajudar a restaurar a memória de pessoas que sofreram danos cerebrais, indica pesquisa realizada na Universidade da Califórnia em Irvine (UCI), nos Estados Unidos.

No estudo, camundongos com danos cerebrais tiveram a memória restabelecida em níveis semelhantes aos encontrados em animais saudáveis, depois de receber tratamento com células-tronco por três meses. Os resultados do trabalho foram publicados na edição desta quarta-feira (31/10) da revista Journal of Neuroscience.

Segundo os autores, as células-tronco secretaram proteínas conhecidas como neurotrofinas, que protegeram da morte as células vulneráveis, resgatando a memória. O sucesso do experimento sugere que uma droga que aumente a produção dessas proteínas poderia ser desenvolvida para restaurar a capacidade de lembrar em pacientes com perda neuronal.

“Nosso trabalho fornece claras evidências de que as células-tronco podem reverter a perda de memória”, disse Frank LaFerla, professor de neurobiologia e comportamento da UCI. “Isso nos dá esperanças de que as células-tronco poderão, algum dia, ajudar a restaurar a função cerebral de humanos que sofram de uma ampla gama de doenças e danos que impedem a formação da memória.”

LaFerla, Mathew Blurton-Jones e Tritia Yamasaki fizeram seus experimentos utilizando um tipo de camundongo geneticamente modificado que desenvolve lesões cerebrais em áreas designadas pelos cientistas. Para esse estudo, eles destruíram células do hipocampo, área do cérebro vital para a formação da memória e na qual os neurônios morrem com freqüência.

Para testar a memória dos animais, os pesquisadores submeteram camundongos saudáveis e outros com danos cerebrais a testes de reconhecimento de objetos e lugares – memórias de lugar dependem do hipocampo, enquanto memórias de objetos dependem mais do córtex.

No teste de lugar, os camundongos saudáveis lembravam de seus ambientes em cerca de 70% dos casos, mas os animais com danos cerebrais só lembravam em 40% das vezes. No teste de objeto, os animais saudáveis lembravam dos objetos 80% das vezes, enquanto os doentes lembravam em apenas 65% dos casos.

Os cientistas então testaram se células-tronco neurais de um camundongo poderiam ajudar a melhorar a memória dos animais com danos cerebrais. Para testar a hipótese, injetaram em cada camundongo cerca de 200 mil células-tronco neurais desenhadas para aparecer coloridas de verde sob luz ultravioleta. A cor permitiu aos cientistas rastrear as células-tronco nos cérebros dos animais após o transplante.

Três meses depois do implante, os camundongos foram submetidos ao teste de reconhecimento de lugar. Os pesquisadores constataram que os animais com danos cerebrais que receberam o tratamento lembravam do ambiente em cerca de 70% das vezes – mesmo nível dos camundongos saudáveis. Os que não receberam o tratamento continuaram com limitações de memória.

Em seguida, a equipe examinou como as células-tronco coloridas de verde se comportavam no cérebro dos animais. Foi constatado que apenas 4% delas haviam se transformado em neurônios, indicando que as células-tronco não melhoravam a memória com uma simples substituição das células cerebrais mortas.

Nos camundongos saudáveis, as células migraram para o cérebro, mas nos animais com perda neural elas se acumularam no hipocampo, a área do dano. Os camundongos tratados com células-tronco apresentaram mais neurônios, quatro meses após o transplante, que os não tratados.

“Sabemos que muito poucas das células se tornaram neurônios. Então, achamos que as células-tronco estão melhorando o microambiente local do cérebro. As evidências sugerem que as células-tronco fornecem apoio aos neurônios vulneráveis e avariados, mantendo-os vivos e funcionais ao produzir as neurotrofinas”, disse disse Blurton-Jones.

Se as neurotrofinas suplementares estão de fato na base da melhora de memória, os cientistas podem tentar criar uma nova droga que estimule a produção dessas proteínas.

“Muito do foco na pesquisa com células-tronco tem relação com o fato de elas se transformarem em diferentes tecidos, mas talvez isso não seja sempre necessário. Nesse caso, não tivemos que produzir neurônios para melhorar a memória”, destacou Yamasaki.

O artigo de Frank LaFerla e outros pode ser lido por assinantes do Journal of Neuroscience em www.jneurosci.org.

Fonte: Agencia FAPESP

posted by Admin @ 09:05 0 comments

Bioinformatica no PlayStation

Pesquisadores da Universidade Estadual de Campinas (Unicamp) estão desenvolvendo simulações de dinâmica molecular com o auxílio de 12 PlayStation 3 interligados em rede. Os videogames, que rodam o sistema operacional Linux, formam um cluster (conjunto) de processamento para a realização de bilhões de cálculos por segundo.

Segundo a coordenadora do trabalho, Monica Pickholz, o cluster foi montado em junho deste ano para estudar a interação de anestésicos locais utilizados em odontologia com membranas celulares, por meio de técnicas de simulação computacional na escala dos nanossegundos.

“O objetivo da pesquisa é entender o mecanismo de ação desse tipo de fármaco a fim de melhorar sua eficácia e minimizar seus efeitos colaterais a partir do desenho racional de novos compostos com atividade anestésica. Também visamos a possibilidade de desenvolver formas de levar as drogas, de maneira controlada, a diferentes áreas de ação”, disse Monica, que é do Departamento de Bioquímica do Instituto de Biologia da Unicamp, à Agência FAPESP

Ela explica que o maior responsável pelos cálculos é o chip Cell Broadband Engine, arquitetura computacional que, desenvolvida em parceria pela Sony, Toshiba e IBM, tem seis elementos de processamento extremamente rápidos. A primeira grande aplicação comercial do chip foi no console do PlayStation 3.

Com o chip, os pesquisadores na Unicamp conseguiram montar um cluster com 72 processadores, cada um com memória de 256 megabytes.

“Cada PlayStation tem um processador dual-core PowerPC, da IBM, que controla os seis processadores Cell, utilizados para os cálculos de alto desempenho. Ao instalarmos o Linux no PlayStation, as máquinas passaram a trabalhar de maneira semelhante aos clusters formados com PCs comuns”, explicou Monica.

Com um projeto de pesquisa apoiado pela FAPESP, foram comprados consoles com disco rígido de 60 gigabytes. Se o mesmo valor fosse aplicado em servidores convencionais, em vez de 72 processadores, seria possível comprar apenas 32. “Com essa adaptação, conseguimos alto poder de cálculo científico com boa economia de recursos”, disse Monica.

Segundo ela, como a Sony incluiu uma opção no menu do PlayStation 3 para instalar outros sistemas operacionais – e devido à grande capacidade dessas máquinas –, é cada vez maior a utilização de videogames para a construção de supercomputadores para fins de pesquisa.

Monica conta que o primeiro cluster com PlayStation 3 para uso acadêmico foi elaborado em janeiro deste ano pelo professor Frank Mueller, da Universidade da Carolina do Norte, nos Estados Unidos, com oito consoles.

Por sua vez, logo em seguida pesquisadores do Departamento de Química da Universidade de Stanford, nos Estados Unidos, anunciaram, em março, a expansão do projeto Folding@home para PlayStation 3.

No projeto, donos de videogames emprestam o poder computacional de seus consoles ligados em rede, em momentos em que não estão jogando, para que os pesquisadores possam realizar operações em investigações de proteínas associadas a doenças como Parkinson, mal de Alzheimer e várias formas de câncer.

Cientistas da Universidade de Barcelona, na Espanha, também utilizam clusters de PlayStation 3 para cálculos computacionais avançados. “Estamos, inclusive, colaborando com grupos de pesquisa da universidade espanhola em projetos de simulações para estudar lipossomos usados na liberação controlada de fármacos”, disse Monica.

Fonte:
Agencia FAPESP

posted by Admin @ 21:43 0 comments