Modelo matemático ajuda gestores da área de transportes

Da Assessoria de Imprensa da FEARP

Definir o tipo de transporte de carga (rodoviário, hidroviário, ferroviário ou aéreo) mais adequado à realidade de cada região pode reduzir gastos, tempo de viagem e impacto ao meio ambiente. Para dar respostas a essa questão, pesquisadores da Faculdade de Economia, Administração e Contabilidade de Ribeirão Preto (FEARP) da USP desenvolveram modelo matemático capaz de fornecer informações que auxiliam a tomada de decisão de gestores públicos quanto à escolha do transporte a ser adotado em determinada região.

Segundo os pesquisadores, hoje os investimentos em infraestrutura de transportes brasileiros são guiados “pelas chamadas metodologias de análise unidimensional”. Esses métodos avaliam, separadamente, o custo de investimento de determinado projeto, comparando-o a seus possíveis retornos financeiros ou aos impactos ambientais.

A proposta foi apresentada na dissertação de mestrado Proposta de modelo para priorização de investimentos em infraestrutura de transporte de cargas: abordagem multicritério para problemas de fluxos em rede, desenvolvida por Samir Kazan, no Programa de Pós-Graduação em Administração de Organizações da FEARP, sob a orientação do professor Marcio Mattos Borges de Oliveira.

O modelo proposto por Kazan, testado na região Norte do Brasil, inova ao permitir avaliar diferentes variáveis com uma única ferramenta. Não apenas contempla aspectos monetários e ambientais, mas permite identificar a melhor combinação de projetos em infraestrutura de transporte para alcançar o melhor resultado no sistema de transportes. No Norte, por exemplo, a melhor relação custo benefício em transporte de carga seria obtida com os modais hidroviário e ferroviário.

A ferramenta contempla e avalia aspectos como custo do frete, do investimento, tempo de viagem, nível de emissão de dióxido de carbono (CO2), impacto em área de desmatamento e até o número de interseções dos projetos em análise com áreas de proteção ambiental. Assim, o gestor terá em mãos dados que indicarão quais projetos de infraestrutura devem ser implantados para resolver os problemas enfrentados pelo sistema de transportes de sua região. Isso, considerando ainda o fluxo de produtos e suas restrições, no que se refere a recursos, para implantação.

Transporte rodoviário é o menos indicado para a região Norte

A região Norte do Brasil foi escolhida para os testes com a nova ferramenta. Para tanto, os pesquisadores usaram dados do Plano Nacional de Logística e Transportes e os projetos de investimentos que deveriam ser priorizados para esta região.

Os resultados, segundo Kazan, mostraram que o modelo matemático da FEARP se mostrou “muito mais consistente do que a habitual análise unidimensional tradicional”. O pesquisador conta que conseguiram identificar no modelo potencialidade para soluções inexistente no método atual.

Kazan explica que testaram 20 versões do modelo matemático até obter a mais adequada. Para cada uma delas, foram utilizados cenários diferentes no que se refere à disponibilidade de recursos para implantação e aos pesos dos critérios de avaliação propostos. Testaram, por exemplo, o custo do frete em detrimento do tempo de viagem ou da relevância dos impactos ambientais, quando da implantação dos projetos.

Como resposta à aplicação desse modelo, os pesquisadores encontraram que, para a região Norte, os modais hidroviário e ferroviário são mais indicados quando se deseja reduzir custos com frete, nível de emissão de CO2 e área de desmatamento. Já o rodoviário traz melhores resultados em relação ao tempo de viagem.

De modo geral, entretanto, o estudo aponta no sentido da redução da importância do transporte rodoviário na região Norte. “Essa atual concentração no modal rodoviário diminui não necessariamente com a redução do fluxo de produtos pelo modal rodoviário, mas com o crescimento no volume transportado pelos demais modais”, explica o pesquisador.

Apesar dos estudos terem sido realizados com base no contexto da região Norte, a ferramenta pode ser utilizada para avaliar qual a melhor alternativa para o transporte de cargas em qualquer região do Brasil.

Estimulação cerebral pode ser alternativa a antidepressivos

Por Hérika Dias - herikadias@usp.br

Buscar um tratamento para o Transtorno Depressivo Maior (TDM), conhecido como depressão, sem uso de remédios. Esse é o objetivo de cientistas da USP que pretendem comparar se a Estimulação Transcraniana por Corrente Contínua (ETCC) e os antidepressivos têm efeitos semelhantes. A ETCC é uma técnica de estimulação cerebral não invasiva. Consiste na aplicação de uma corrente elétrica contínua de baixa intensidade no córtex cerebral, por meio de eletrodos implantados na cabeça, para aumentar a atividade elétrica de áreas do cérebro que são mais baixas em pessoas com depressão.

A pesquisa Escitalopram e estimulação transcraniana por corrente contínua no transtorno depressivo maior, que tem financiamento da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp), é desenvolvida no Hospital Universitário (HU) da USP e envolve o Instituto de Psiquiatria (IPq) do Hospital das Clínicas (HC) da Faculdade de Medicina da USP (FMUSP) e o Instituto de Psicologia (IP) também da USP.

Se a eficácia da ETCC for similar ao antidepressivo, poderá ser adotada como nova terapia. “Isso poderia trazer um impacto importante nos tratamentos clínicos, pois a estimulação transcraniana é uma alternativa segura e eficaz. Ela atua apenas na áreas cerebrais relacionadas à depressão, como o córtex dorso-lateral pré-frontal esquerdo. Ao contrário do medicamento, que age não só no local necessário como também em todo o corpo, aumentando as chances de efeitos colaterais”, explica Andre Russowsky Brunoni, médico psiquiatra e coordenador do Serviço de Neuromodelação do do Instituto de Psiquiatria do HC e do HU.

Outra vantagem da ETCC, apontada pelo médico, é o fato de ser uma técnica barata, de fácil uso e portátil. E para comparar a eficiência da estimulação com corrente elétrica, será utilizado o antidepressivo escitolopram. “Trata-se de um medicamento de última geração no tratamento contra a depressão disponível hoje no mercado”, afirma Brunoni.

De acordo com o estudo, a depressão é um quadro psiquiátrico comum, com uma prevalência de cerca de 15% ao longo da vida e uma incidência de cerca de 5% ao ano. Ela atinge duas a três vezes mais mulheres do que homens e, na maioria dos casos, se inicia a partir da terceira década de vida. Seus principais sintomas incluem perda de interesse e prazer nas atividades habituais, humor deprimido e pensamentos de culpa e menos valia.

Voluntários

Para a confirmação dos resultados do estudo, os pesquisadores estão recrutando pacientes com depressão. É necessário atender alguns requisitos, como ter entre 18 e 75 anos, apresentar depressão com sintomas (moderada a grave), não utilizar, no momento, o antidepressivo escitalopram e ter disponibilidade para comparecer no Hospital Universitário (HU) da USP por 15 dias consecutivos, excluindo finais de semana.

Os interessados podem encaminhar um e-mail parapesquisacientificahu@gmail.com ou pesquisa.depressao@gmail.com ou ainda se inscrever no site www.cinausp.org/pesquisa.

De acordo com Brunoni, os voluntários serão divididos em dois grupos: um receberá tratamento apenas com o antidepressivo escitalopram e o outro a estimulação transcraniana. Ele destaca que, desde 2009, a técnica tem sido tema de estudos no HU.  ”Apesar de algumas pesquisas piloto mostraram que a ETCC diminui a intensidade dos sintomas depressivos, estudos com populações maiores são necessários para permitir a generalização destes resultados e verificar a eficácia desta intervenção.”

Consórcios internacionais buscam astrônomos e financiamento brasileiro

Agência FAPESP – A produção científica brasileira na área de astronomia tem crescido nos últimos anos. O número de artigos científicos publicados anualmente subiu de 150, em 1995, para 230 em 2010. Segundo pesquisadores da área, parte desse incremento na produção científica se deve à participação do Brasil em consórcios internacionais que garantem o acesso a instrumentos de observação competitivos.

As principais iniciativas nesse sentido foram a participação em observatórios como o Gemini, cujas operações iniciaram em 2004 com dois telescópios “gêmeos”, um nos Andes chilenos e outro no Havaí, e o Southern Observatory for Astrophysical Research (SOAR, na sigla em inglês), inaugurado nos Andes em 2005.

O Brasil conta com 6% de participação nas observações do Gemini, cujos telescópios têm espelhos principais com 8,1 metros de diâmetro. No SOAR, com espelho de 4,2 metros de diâmetro, a participação brasileira é de 30%. A participação de pesquisadores brasileiros nos dois observatórios se dá com financiamento da FAPESP e de outras agências de fomento à pesquisa no país.

“O aumento no número de artigos publicados por astrônomos brasileiros nos últimos anos tem relação absolutamente direta com a participação no Gemini e no SOAR”, disse João Steiner, professor do Instituto de Astronomia, Geofísica e Ciências Atmosféricas (IAG) da Universidade de São Paulo (USP), à Agência FAPESP.

“Estávamos estagnados por quase uma década em termos de publicação de artigos científicos e de formação de mestres e doutores na área e, quando o Gemini e o SOAR entraram em operação, esses dois indicadores cresceram em um ritmo bastante expressivo”, afirmou.

Atualmente a comunidade de pesquisa da área está sendo convidada para participar e para ajudar a financiar dois dos maiores projetos de construção de megatelescópios em andamento no mundo: o Giant Magellan Telescope (GMT), projetado por um consórcio de instituições dos Estados Unidos, Austrália e Coreia do Sul, e o European Extremely Large Telescope (E-ELT), planejado pelo Observatório Europeu do Sul (ESO, na sigla em inglês).

Ambos também serão construídos no Chile em razão de o céu do Hemisfério Sul ser considerado muito mais rico, em termos de possibilidades de observações astronômicas, do que o do Hemisfério Norte, além de haver disponibilidade de lugares adequados para fazer observações, como a cordilheira dos Andes, no norte do Chile.

Com início da construção previsto para julho de 2014 em Cerro Las Campanas, o GMT será composto por sete espelhos segmentados redondos, com 8,4 metros de diâmetro cada um, que – reunidos como as pétalas de uma flor em torno de seu botão central – formarão uma superfície óptica com uma abertura de 24 metros de diâmetro. O GMT está previsto para entrar em operação em 2019.

O projeto está orçado em US$ 690 milhões (cerca de R$ 1,6 bilhão), com previsão de aumento de US$ 30 milhões a cada ano que o início da construção for adiado. Por isso, os idealizadores têm pressa em obter a aprovação de instituições que já manifestaram interesse em participar do projeto. Entre elas estão as universidades do Arizona, do Texas, de Chicago, e Texas A&M – todas nos Estados Unidos – e da Universidade Nacional da Austrália (ANU).

Também já confirmaram interesse no projeto o Centro de Astrofísica Harvard-Smithsonian e o Instituto Carnegie para Ciência, ambos dos Estados Unidos, além do Instituto de Ciências Astronômicas e Espaciais da Coreia do Sul e do Astronomy Australia Limited (AAL).

“O desafio mais urgente e crítico para o GMT hoje é obter financiamento para a fase de construção”, contou Wendy Freedman, presidente do consórcio, durante um workshop sobre o projeto, realizado nos dias 13 e 14 de novembro, na sede da FAPESP, em São Paulo.

O evento faz parte de um processo de avaliação pela FAPESP de uma solicitação de financiamento para apoiar a participação no GMT feita por pesquisadores de universidades e instituições de pesquisa no Estado de São Paulo. Para a análise da proposta, após a obtenção de pareceres de assessoria, ficou clara a necessidade de se aferir o interesse da comunidade de pesquisa paulista na área, bem como o potencial para o envolvimento de empresas do Estado.

Pela proposta, a FAPESP teria 4% de participação no projeto, o que asseguraria aos pesquisadores de São Paulo um tempo cativo de observação no telescópio também de 4% por ano. O financiamento solicitado à FAPESP é de US$ 40 milhões.

Os astrônomos de São Paulo também teriam assento no conselho do consórcio, direito a voto nas decisões sobre o projeto e poderiam participar da construção do telescópio – que inclui desde a construção de partes do telescópio, como o domo, que terá cerca de 4 mil toneladas de aço, até o desenvolvimento de instrumentação científica.

No início de novembro, engenheiros do GMT realizaram um “Dia da Indústria”, na FAPESP, para apresentar às empresas brasileiras potenciais fornecedoras de equipamentos e prestadoras de serviços as possibilidades de participação na construção do telescópio.

“Não temos dúvida da importância científica do GMT. Mas temos que ter claro o papel que será desempenhado por pesquisadores do Estado de São Paulo e saber exatamente quais as garantias e riscos, além de quais dados e tecnologias poderão ser criados por meio desse projeto internacional”, disse Hernan Chaimovich, assessor especial da Diretoria Científica da FAPESP, na abertura do segundo evento, no dia 13 de novembro.

Adesão do Brasil ao ESO

O ESO, por sua vez, há alguns anos empenha esforços para que o governo do Brasil ratifique sua adesão ao consórcio astronômico europeu e participe da construção do megatelescópio E-ELT e de outros projetos da instituição.

Com o início da construção também previsto para 2014, o telescópio situado em uma montanha na região de Cerro Armazones, no Chile, e com um espelho com 39 metros de diâmetro, deverá ser o maior entre os chamados de “extremamente grandes” (ELT, ou “extremely large telescopes”). A conclusão da obra está prevista para 2023.

O espelho principal deverá ser composto por cerca de 800 segmentos hexagonais, com 1 metro cada, que formarão uma colmeia de espelhos com capacidade de capturar 15 vezes mais luz do que o maior telescópio em operação hoje, o Gran Telescopio Canarias, situado nas Ilhas Canárias, com 10,4 metros de diâmetro.

Para participar da construção do telescópio, no entanto, o Brasil precisa ratificar sua adesão ao consórcio astronômico europeu, que está em avaliação no Congresso Nacional.

“Ao aderir ao ESO, o Brasil tem a oportunidade de se juntar a um programa de pesquisa astronômica de longa duração que talvez seja o melhor existente hoje no mundo e no qual engenheiros, astrônomos e empresas de alta tecnologia têm a chance de trabalhar juntos”, disse o holandês Tim de Zeeuw, diretor geral da organização astronômica europeia, à Agência FAPESP, durante visita realizada por um grupo de jornalistas brasileiros às instalações do ESO no Chile, no início de novembro, a convite da organização.

Apesar de ainda não ter se credenciado oficialmente, o Brasil já é tratado e citado como membro oficial em diversos materiais de divulgação do consórcio astronômico europeu – como, por exemplo, em sua página na internet – e há diversas referências ao país nas instalações do ESO no Chile.

A bandeira brasileira, por exemplo, está hasteada ao lado das flâmulas dos 14 países europeus que já são membros oficiais do consórcio, na portaria do observatório do ESO em Cerro Paranal – uma montanha com 2,6 mil metros de altitude, localizada no deserto do Atacama, nas proximidades de Cerro Armazones.

A paisagem é tão semelhante a Marte que, na primeira semana de outubro, a Agência Espacial Europeia (ESA) realizou, próximo ao observatório, um teste com um robô – chamado Bridget – para uma futura missão exploratória ao planeta vermelho.

O país também é mencionado em um local bem menos visível do observatório: um túnel subterrâneo com as cores verde e amarela, localizado no Centro de Controle do telescópio Very Large Telescope (VLT), batizado de “Avenida Brasil”, em alusão ao nome de uma telenovela brasileira exibida atualmente no Chile.

Os astrônomos brasileiros têm realizado observações de forma esporádica nos telescópios do consórcio europeu. “As propostas de pedido de tempo de observação no VLT do Brasil não têm sido constantes. Do total de quase mil propostas que recebemos por ano, só 2% são de colegas brasileiros”, contou Claudio de Figueiredo Melo, potiguar que está no ESO no Chile desde 2003 e que em abril foi nomeado a um dos cargos mais importantes na hierarquia do consórcio de pesquisa astronômica: o de diretor científico.

A fim de tentar acelerar a integração da comunidade científica de astrônomos brasileiros com o ESO, em agosto, Melo e o paulista Dimitri Alexei Gadotti – que realizou doutorado e pós-doutorado com Bolsa da FAPESP e integra a equipe permanente de astrônomos do consórcio – visitaram algumas universidades e instituições de pesquisa no Brasil para apresentar as possibilidades de pesquisa nos telescópios do observatório chileno e explicar como devem ser formatadas as propostas de pedido de tempo de observação.

O ESO também realizou em 2011 e este ano o “Dia da Indústria”, com o objetivo de apresentar a empresas brasileiras oportunidades de desenvolvimento de instrumentação científica para os telescópios. E, recentemente, aprovou um projeto para o desenvolvimento do primeiro instrumento brasileiro para ser integrado a um dos telescópios do VLT de Cerro Paranal.

O instrumento, denominado Cubes, está sendo construído por pesquisadores do IAG, da USP, em colaboração com colegas do Laboratório Nacional de Astrofísica (LNA), em Minas Gerais.

Cubes é a sigla em inglês de Cassegrain U-band Brazilian-ESO Spectrograph e consiste em um espectrógrafo de baixa a média resolução, especializado em observações em comprimento de onda no ultravioleta, que será voltado a estudos sobre a composição química das galáxias. O projeto é financiado, inicialmente, pelo próprio LNA e pelo IAG.

Atualmente, os pesquisadores brasileiros envolvidos no projeto fazem ajustes no equipamento, em colaboração com engenheiros do ESO, para aumentar seu desempenho e inserir alguns componentes.

“O projeto está caminhando muito bem e vamos apresentá-lo nessa segunda etapa, de implementação, em diversas conferências com a participação de astrônomos e engenheiros do ESO que devem ocorrer nos próximos meses”, disse Beatriz Barbuy, professora do IAG e coordenadora do projeto.

A inserção do equipamento em um dos telescópios do ESO, no entanto, dependerá da ratificação do Brasil como membro efetivo do consórcio europeu de pesquisa astronômica.

Caso o Brasil não confirme sua integração ao ESO, o projeto do espectrógrafo poderá ser descartado ou transferido para um dos 14 países europeus membros do consórcio de pesquisa astronômica, disseram representantes do ESO. “No dia em que a adesão do Brasil for ratificada, o projeto de desenvolvimento do Cubes avançará”, disse Melo.

Experiência brasileira

Tanto no caso do desenvolvimento do Cubes como na construção de instrumentação científica para o GMT, a ideia é aproveitar a experiência brasileira nessa área, acumulada pela participação de pesquisadores de universidades do Estado de São Paulo com instituições de pesquisa do país, no desenvolvimento de equipamentos para telescópios.

Por meio de projetos apoiados pela FAPESP, grupos de pesquisadores do IAG, em parceria com instituições de pesquisa do país, desenvolveram um espectrógrafo de alta resolução e umimageador para o SOAR, entre outros instrumentos científicos.

“O SOAR nos permitiu iniciar o desenvolvimento de instrumentação científica de classe mundial para telescópios”, disse Steiner. “Se queremos, no futuro, estar na fronteira do conhecimento em astronomia, temos que participar tanto do uso como do desenvolvimento de instrumentação científica para esses novos telescópios.” 

Pequena porção de espécies domina ecossistema na Amazônia

Cientistas de diversas partes do mundo acabam de publicar um estudo sobre a Amazônia onde identificaram que apenas 227 espécies de árvores exercem um tipo de domínio em relação às outras. A floresta amazônica é contém cerca de 16 mil espécies de árvores em cerca de 6 milhões de quilômetros quadrados (Km2) . Esta pequena proporção das espécies, que representam pouco mais de 1%, respondem por 50% do total das árvores da floresta. Ou seja, tem larga representatividade nos ciclos de carbono, água e nutrientes da Amazônia. O grupo de pesquisadores é formado por especialistas de 120 instituições do mundo e inclui 25 pesquisadores brasileiros.

Segundo o professor Alexandre Adalardo de Oliveira, do Laboratório Ecologia de Florestas Tropicais, do Instituto de Biociências (IB) da USP, coautor do estudo, os dados se referem a anos de pesquisas. “É a primeira vez que um conjunto de dados nesta escala é analisado”, diz o professor, lembrando que muitos estudos começaram há muitos anos. “Eu mesmo estudei as áreas de Manaus no início dos anos 1990 com meu trabalho de doutorado. Outros foram iniciados na década anterior”, ressalta. O estudo Hyperdominance in the Amazonian Tree Flora, que acaba de ser publicado Science, foi liderado pelo biólogo holandês Hans ter Steege, da Utrecht University, da Holanda.

As causas deste “domínio” ainda permanecem desconhecidas, mas o que se sabe é que grande parte da matéria e energia do sistema passa por essas espécies. Os cientistas sugerem que algumas espécies hiper-dominantes talvez sejam comuns por terem sido cultivadas pelos grupos indígenas antes de 1492, mas isso ainda é um assunto em discussão.“Essas espécies chamadas de hiper-dominantes podem nos ajudar a entender o funcionamento da floresta e a modelar possíveis cenários de utilização dos recursos e mesmo as consequências de mudanças climáticas no funcionamento do sistema”, avalia Adalardo.O estudo analisa dados compilados de 1.170 levantamentos florestais em todos os principais tipos florestais da Amazônia, para gerar a primeira estimativa de abundância, frequência e distribuição espacial em larga escala de milhares de árvores amazônicas.Extrapolações sugerem que a grande Amazônia, o que inclui toda a bacia amazônica e as Guianas, abriga cerca de 400 bilhões de árvores.

Lista vermelha

Em contraste com a presença das “hiper-dominantes”, o estudo também indica que cerca de 6 mil espécies de árvores da Amazônia têm populações menores do que 1.000 indivíduos, o que automaticamente as qualificaria para inclusão na Lista Vermelha de espécies ameaçadas da União Internacional para a Conservação da Natureza (UICN). De fato, algumas dessas espécies são tão raras, que os cientistas talvez nunca as encontrem.Contudo, Adalardo adverte sobre os outros 99% das espécies que não estão entre as dominantes. “Notem que, apesar de estarmos falando de metade das árvores, estamos tratando de apenas pouco mais de 1% das espécies que compõem essa imensidão de floresta ou seja, não podemos esquecer que há de se revelar ainda esse universo composto pela outra metade das árvores e grande maioria das espécies para escrevermos uma história mais completa sobre a diversidade e funcionamento dessa floresta.”

Cientistas tentam identificar genes-chave para o controle de funções vitais

Por Karina Toledo, de Londres

Agência FAPESP – Diversas funções vitais do organismo são controladas pelo sistema nervoso autônomo, entre elas os batimentos cardíacos, a pressão arterial e o balanço hidromineral (relação entre o volume de água e o teor de sódio). Mas, em grande parte das pessoas, esse controle deixa de funcionar adequadamente com o envelhecimento, o que aumenta o risco de problemas como desidratação, hipertensão e diversas outras doenças cardiovasculares.

Descobrir como o avanço da idade e certos hábitos de vida – entres eles o sedentarismo e o consumo excessivo de sal – afetam a expressão de genes em determinadas regiões cerebrais responsáveis por esse balanço autonômico é o objetivo de dois projetos que estão sendo conduzidos por pesquisadores brasileiros e britânicos no âmbito de um acordo firmado entre a FAPESP e os Conselhos de Pesquisa do Reino Unido (RCUK, na sigla em inglês). Resultados preliminares desses projetos foram apresentados no dia 26 de setembro, durante a programação da FAPESP Week London. O simpósio foi realizado na capital do Reino Unido pela FAPESP, com apoio do British Council e da Royal Society. “Se conseguirmos identificar, por exemplo, um gene que é ativado pela prática de atividade física na parte do cérebro na qual estamos interessados, podemos manipular esse gene em animais para aumentar sua expressão e verificar se isso produz o mesmo efeito benéfico dos exercícios para o controle da pressão arterial. Claro que ainda estamos no nível da pesquisa básica, mas podemos, no futuro, identificar alvos potenciais para o desenvolvimento de novos medicamentos”, afirmou David Murphy, pesquisador da Universidade de Bristol e coordenador do grupo britânico nos dois projetos. No Brasil, a professora Lisete Compagno Michelini, da Universidade de São Paulo (USP), coordena um Projeto Temático, cujo objetivo é investigar os mecanismos fisiológicos responsáveis pelo desenvolvimento da hipertensão ao longo da vida e verificar se o treinamento físico poderia proteger contra esse déficit autonômico na velhice. “Antes do início do projeto, o grupo coordenado por Murphy já havia identificado em ratos adultos sete genes bastante relacionados com a homeostase cardiovascular. Nos experimentos feitos na USP, nós havíamos observado que a atividade física moderada melhora muito o balanço autonômico em ratos hipertensos, reduz a frequência cardíaca, a pressão arterial e modifica a expressão dos genes nessas mesmas áreas cerebrais estudadas por Murphy”, contou Michelini. Usando como modelo uma linhagem de ratos com propensão a desenvolver hipertensão à medida que envelhece, o grupo da USP decidiu estudar, em parceria com o grupo britânico, a expressão gênica em uma região do hipotálamo conhecida como núcleo paraventricular em várias fases da vida do animal. Também estão sendo analisados os genes do núcleo do trato solitário e da região rostroventrolateral da medula. A proposta é estudar quatro grupos de roedores: normotensos e hipertensos sedentários e normotensos e hipertensos, submetidos a uma hora diária de atividade física aeróbica moderada. “Pretendemos acompanhar esses quatro grupos desde um mês de idade – quando todos os animais ainda têm a pressão normal – até um ano e dois meses de idade, o que nos humanos seria o equivalente a 60 ou 70 anos”, contou Michelini. Também no Brasil, o professor José Antunes Rodrigues, da Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto (FMRP-USP), coordena um Temático que busca esclarecer os mecanismos neuroendócrinos que controlam a sede, o apetite por sal e a homeostase dos líquidos corporais. De acordo com Antunes, a regulação do sal no organismo depende da presença de receptores especiais capazes de detectar variações da osmolaridade plasmática (concentração de íons como sódio, cloreto, proteínas, bicarbonato, glicose e outros constituintes) e do volume sanguíneo. Essas informações são encaminhadas para o sistema nervoso central, que determina respostas comportamentais, como maior ingestão de água ou de sódio, ou respostas neuroendócrinas e renais, como aumento na excreção de água e de sódio. O mau funcionamento desse sistema pode fazer, por exemplo, com que a pessoa não sinta sede quando deveria, aumentando o risco de desidratação. “Na década de 1960, nós já havíamos observado em ratos que certos tipos de lesão no núcleo paraventricular diminuem a ingestão de sódio e que lesões nos núcleos amigdaloides determinam o aumento do consumo”, contou Rodrigues. Estudos recentes, acrescentou, descreveram a existência de dois genes no hipotálamo – o Giot1 e o Rasd1 – envolvidos na regulação do controle da ingestão de sódio em ratos sadios. Aparentemente, uma maior expressão do Giot1 resulta na inibição da ingestão de sódio, enquanto o Rasd1 tem o efeito de aumentar o consumo. “Decidimos então formar a parceria para tentar correlacionar os eventos fisiológicos que acompanham a alteração da ingestão ou da excreção de sódio e água com alterações específicas nos genes da região hipotalâmica”, contou Antunes. Em um dos experimentos, os pesquisadores submeterem ratas prenhes a uma dieta rica em sódio durante o período de gestação e lactação e observaram mudanças no padrão de ingestão de sódio e de água na prole.

“Queremos avaliar as alterações fisiológicas e genéticas que esses animais vão apresentar na idade adulta, tanto em repouso como em condição de restrição hídrica ou de sobrecarga salina”, disse o pesquisador.

Mão dupla

Com grande expertise no campo da fisiologia, os grupos brasileiros trabalham com modelos animais para identificar quais partes do organismo estão envolvidas no controle autonômico. Já o grupo da Inglaterra é responsável pela análise do chamado transcriptoma, ou seja, descobrir quais genes estão sendo expressos, em que nível e em quais regiões do corpo, e como os estímulos ambientais afetam a transcrição dos genes. “Depois de identificar os genes nessas partes do cérebro que sabemos serem cruciais para a regulação da homeostase, usamos ferramentas da bioinformática capazes de fazer um processamento matemático muito complexo para mapear a rede de interação gênica e identificar os genes-chave, também chamados de hub, que são aqueles com um maior número de ligação com outros genes”, contou Muphy. O objetivo, acrescentou o pesquisador, é justamente identificar alvos que poderão ser manipulados nos animais para observar, em seguida, a consequência fisiológica dessa alteração. Antunes ressalta que a parceria internacional está sendo muito importante não apenas porque um grupo complementa o trabalho do outro, mas também porque está possibilitando o treinamento de pós-doutorandos. Murphy concorda: “Tenho um laboratório repleto de brasileiros e há uma troca de habilidades. Nós estamos aprendendo fisiologia integrativa e os pós-doutorandos brasileiros estão estudando não apenas a transcriptômica, mas também a bioinformática, e aprendendo a fazer ferramentas para manipular expressão de genes in vivo. Estabelecer essa capacidade em São Paulo será muito importante”, avaliou. 

Pesquisa traz alternativa para sedar crianças em tomografias

Por Fernando Pivetti - fernando.pivetti@usp.br

Nas últimas décadas, os postos de atendimento de hospitais presenciaram um forte crescimento da execução de exames de tomografia em crianças. Buscando atingir uma eficácia maior do exame, que exige imobilidade total, pesquisadores da Faculdade de Medicina da USP (FMUSP) desenvolveram um método de sedação para crianças, mais eficaz e menos invasivo. O trabalho foi publicado no Journal of  Pediatrics, revista de terceiro maior fator de impacto em pediatria do mundo. A alternativa para o processo de sedação foi encontrada na tese de doutorado do médico Eduardo Mekitarian Filho. “Atualmente o número de pedidos de tomografia é cada vez maior e crianças menores não cooperam para a realização do exame”, comenta o pesquisador. A tomografia é um exame que requer total imobilidade do paciente, “e como a quantidade de radiação emitida é muito alta, o equivalente a 150 raios-X em 2 segundos, o ideal é realizar o exame o mínimo de vezes possível”. Tradicionalmente, o sedativo utilizado nos hospitais é uma substância que já tinha sido abandonada havia muitos anos em muitos lugares fora do Brasil, o hidrato de cloral. “Trata-se de um sedativo que possui efeitos colaterais e um tempo prolongado de recuperação”, descreve. “Há estudos que mostram, inclusive, efeitos colaterais mais graves, incluindo aspectos cancerígenos”, ressalta. A substância ainda apresentava um incômodo maior, pois era introduzida via anal, por intermédio de uma sonda.

A alternativa proposta no estudo seria a utilização de uma substância chamada Midazolam, injetada pelo nariz da criança, em um processo semelhante ao dos descongestionantes nasais. “É uma forma simples e rápida de aplicação e que até o momento não havia sido estudada”. Segundo Mekitarian, o Midazolam é um sedativo muito utilizado em prontos socorros pediátricos, e possui um tempo de ação mais curto e efeitos colaterais previsíveis.Durante o período de estudos, 60 crianças menores de 3 anos foram submetidas ao método antes de realizar o exame de tomografia. “Durante o procedimento, eram anotados o horário em que a droga foi injetada, o tempo para a criança dormir, o tempo de realização da tomografia, e o tempo para acordar e ter condição de alta”. Enquanto isso, os sinais vitais, como frequência cardíaca e respiratória, oxigenação e pressão, eram monitorados. Na introdução do sedativo, era utilizada uma seringa pequena acoplada a um dispositivo, que permite que o líquido injetado saia na forma de pequenas gotas, semelhante a um spray. “Esse modo de introdução é importante pois, quando injetamos no nariz o líquido inteiro, a criança acaba engolindo e não o absorve. E para eficácia do método, é necessário que a droga seja absorvida só no nariz, por isso a transformação em pequenas gotas” explica Mekitarian. A quantidade padrão de líquido inserido era de 0,4 miligramas por quilo (mg/kg) de peso da criança, uma dose maior do que a utilizada quando se insere pela veia, uma vez que a criança engole parte do líquido.

Resultados positivos

Os dados coletados durante a realização dos exames mostraram que o sedativo Midazolam apresenta muitos pontos positivos. Com relação à eficácia da substância, houve uma sedação adequada em 93% dos casos. Os outros 7% foram sedados por outros métodos. Para Mekitarian, essa “é uma taxa de falha de sedação muito aceitável em comparação com outros sedativos”. No monitoramento da segurança, foi observada uma taxa de 5% de eventos adversos, considerados de risco mínimo. “Das crianças que apresentaram algum comportamento fora do esperado, 3 tiveram uma reação contrária, ou seja, ficaram mais agitados, 1 criança apresentou vômito e 1 criança demorou muito tempo para acordar, mais de 2 horas”. O pesquisador ressalta que, como nenhum evento mais grave, como problemas respiratórios ou cardíacos foram observados, é possível verificar que “é uma droga muito facilmente tolerável, eficaz e de poucos riscos à criança”. Como o dispositivo acoplado às seringas possui um preço elevado, cerca de R$36,00 cada, e é descartável, o procedimento de sedação ainda não foi padronizado. A expectativa é que esse quadro seja revertido, tornando o novo método mais popular nos atendimentos dos hospitais. “Mostramos que existe uma via segura, eficaz, barata, com efeitos colaterais mínimos de sedação e de fácil acesso. O próximo passo é tentar viabilizar o preço do dispositivo”, conclui Mekitarian.

Sobrevivência de ecossistemas de Bertioga exige atenção

Por Noêmia Lopes, Agência FAPESP 

As bacias dos rios Itaguaré e Guaratuba, localizadas no interior do Parque Estadual da Restinga de Bertioga (município da região metropolitana da Baixada Santista, em São Paulo), guardam um importante patrimônio natural brasileiro, com grande geodiversidade e biodiversidade. Elas abrigam diversos tipos de formações geológicas e diferentes ecossistemas de planície costeira e vegetação de restinga. Se as intervenções provocadas pelo homem seguirem em curso na região, no entanto, o local poderá ser afetado de maneira irreversível. É o que conclui uma pesquisa coordenada por Celia Regina de Gouveia Souza, pesquisadora do Instituto Geológico da Secretaria do Meio Ambiente de São Paulo e professora colaboradora do Programa de Pós-graduação em Geografia Física da Faculdade de Filosofia, Letras e Ciências Humanas da Universidade de São Paulo (FFLCH/USP), realizado com apoio da FAPESP. De modo geral, o risco ecológico da área é classificado como médio. “Isso quer dizer que novas ações humanas podem desequilibrar de vez os sistemas, principalmente se afetarem solos e águas, dois dos fatores que mais influenciam na classificação do risco”, afirmou Souza. Os diferentes níveis de atenção a que os sistemas naturais de Bertioga estão sujeitos foram calculados a partir da Avaliação de Risco Ecológico (ARE). Trata-se de uma ferramenta científica que estabelece a chance de um evento adverso comprometer a integridade de um sistema e dos serviços ambientais oferecidos ao homem – como matéria-prima para a produção de alimentos e remédios, madeira para diferentes usos, água para abastecimento e produção de energia, cobertura vegetal para controle natural de erosão, entre outros. Embora ainda seja possível encontrar ecossistemas íntegros em Bertioga (sem importantes intervenções antrópicas – feitas pelo homem) ou em estado muito avançado de regeneração, já existem trechos sob risco ecológico alto e muito alto, o topo da escala. Os pontos mais críticos estão nas bordas das florestas, onde a ocupação é mais intensa; na zona mais próxima do mar, pela qual passam rodovias, oleodutos e linhas de alta tensão; e em estradas vicinais que cruzam a planície costeira, interceptando diversos ecossistemas. “Essas estruturas afetam, por exemplo, a drenagem natural da planície costeira, de baixa declividade e com nível de lençol freático muito raso, promovendo a rápida acumulação e retenção de água nos períodos de chuva, o que desequilibra o funcionamento de alguns ambientes costeiros”, disse Souza. Segundo a pesquisadora, outra área sob ameaça é a do condomínio Morada da Praia, que, por cruzar toda a planície costeira, afetou vários ecossistemas e provocou mudanças permanentes. Entre elas, estão alterações no regime de fluxos de águas superficiais e subterrâneas, nas características dos solos superficiais e até mesmo no tipo de vegetação nativa que recobria algumas das áreas vizinhas ao condomínio. “Todas essas modificações ambientais requerem ações de recuperação e proteção”, disse Souza. Os estudos também apontam problemas na flora e na fauna das bacias dos rios Itaguaré e Guaratuba, por conta de ações extrativistas ilegais. A ocorrência natural do palmito, por exemplo, já é rara na região.

Estudos multidisciplinares As pesquisas que Souza realiza nas planícies costeiras paulistas desde o início dos anos 1990 sempre apontaram para a existência de associações específicas entre os diferentes ambientes de sedimentação e determinados tipos de vegetação. Por exemplo, as florestas baixa e alta de restinga (a primeira com árvores de menor porte, próxima à praia, e a segunda com árvores maiores e distribuídas em direção ao interior da planície costeira) ocorrem somente sobre depósitos marinhos (antigas linhas de praia formadas durante os eventos de subida e descida do nível do mar). Já nas depressões centrais das planícies costeiras, onde se desenvolviam estuários e lagunas quando o nível do mar estava bem mais alto que o atual (há 5.600 anos), hoje ocorrem somente as florestas paludosas (permanentemente encharcadas) e suas variações. Em Bertioga, onde os estudos são desenvolvidos desde 2006, a pesquisadora e sua equipe obtiveram 17 grupos de associações, preliminarmente denominados de “sub-biomas” de planície costeira. Os principais “sub-biomas” foram estudados quanto aos seus aspectos geológicos, geomorfológicos, hídricos, pedológicos (solos), microclimáticos e botânicos. “No Brasil, é a primeira vez que se traça um panorama como esse. O mapa de ‘sub-biomas’ que desenhamos e os estudos realizados são fundamentais para entender o complexo comportamento dos ambientes costeiros, subsidiar projetos para a recuperação de áreas degradadas e repensar as formas de uso e ocupação das planícies costeiras”, afirmou Souza. Segundo a pesquisadora, alguns desses ‘sub-biomas’ já estão ameaçados de extinção. É o caso da floresta baixa de restinga sobre cordões litorâneos – quando o nível do mar desce, deixa para trás linhas de praia, denominadas cordões litorâneos – do período Holoceno (de 11.800 mil anos atrás ao presente). Por ter distribuição restrita ao longo das áreas mais próximas à praia, tal floresta vem sendo sistematicamente destruída pela urbanização em todos os estados costeiros brasileiros onde ocorre. “Além das intervenções antrópicas, há processos naturais que também colocam esse ‘sub-bioma’ em risco, como a atual elevação do nível do mar e o aumento do número e da magnitude das ressacas em decorrência das mudanças climáticas”, disse Souza. Três estudos de pós-graduação vinculados à FFLCH/USP viabilizaram monitoramentos que compuseram a ARE dos 17 “sub-biomas”: a dissertação de mestrado de Daniel Pereira dos Santos, a tese de doutorado de Felipe de Araújo Pinto Sobrinho – ambas com bolsas FAPESP – e a tese de doutorado de Jaime H. J. Badel-Mogollón, com bolsa do CNPq. Entre os principais fatores monitorados estão variações de chuva e de temperatura, balanço hídrico das bacias, nível do lençol freático, qualidade da água superficial e subterrânea, características da vegetação (fitossociologia e florística), alterações na paisagem natural por atividades humanas, parâmetros químicos dos solos e sua estabilidade estrutural – sendo que para este último o projeto contou com a participação de pesquisadores da Faculdade de Ciências Agrárias da Universidade de Antioquia, na Colômbia. A partir desses componentes ambientais foram obtidas a sensibilidade ecológica (importância ecológica dos componentes ambientais e sua vulnerabilidade) e a intensidade potencial de efeitos (impactos gerados pelas atividades antrópicas e adversidades naturais sobre os componentes ambientais), para completar a análise do risco ecológico. Aplicações práticas e acadêmicas O conjunto das informações levantadas oferece um panorama sobre zonas que devem receber atenção prioritária, tanto em relação à reparação de danos como em relação à preservação ambiental. Os dados já contribuíram para discussões que culminaram na criação do Parque Estadual da Restinga de Bertioga (PERB), em dezembro de 2009. Com mais de 9 mil hectares, o local engloba as bacias dos rios Itaguaré e Guaratuba. Souza faz parte do Conselho Gestor do PERB e participará da elaboração do futuro Plano de Manejo do parque. Além disso, Souza conta que o projeto gerou dados valiosos para o planejamento ambiental de Bertioga; para o Plano Estadual de Gerenciamento Costeiro; para estudos sobre recuperação de áreas degradadas de vegetação de restinga, economia verde e impactos das mudanças climáticas em ecossistemas costeiros; além de estudos ecológicos, geológicos, hidrológicos, climatológicos e botânicos em outras planícies costeiras. “O conhecimento acumulado colabora com a tarefa de cientistas e gestores públicos de minimizar os impactos do planejamento inadequado ou ausente sem desconsiderar as necessidades humanas que envolvem o uso de recursos naturais”, disse Souza. Acesso ao texto completo.