A biologia da crença. Capítulo II - Bruce H. Lipton

CAPÍTULO II

Bruce H. Lipton

É o Ambiente, Sua Besta

Jamais me esquecerei de algo que vim a saber em 1967, quando aprendi a clonar células-tronco na faculdade.

Levei décadas para perceber quanto aquela informação tão simples poderia me ajudar em minha carreira e em minha vida pessoal.

O grande cientista Irv Konigsberg, meu professor e mentor, foi um dos primeiros biólogos celulares a dominar a arte da clonagem de células-tronco.

Ele nos explicou que quando há algo de errado com as células que estudamos devemos analisar primeiro o ambiente em que elas se encontram e não apenas as células para descobrir a causa do problema.

Claro, meu professor não era tão rude quanto James Carville, responsável pela campanha de Bill Clinton na época, e que elegeu a frase "é a economia, sua besta" como mantra da campanha para a eleição de 1992.

Mas os biólogos celulares bem que poderiam ter colocado placas com o aviso "é o ambiente, sua besta" na parede de seus laboratórios de estudo, exatamente como fizeram os partidários de Clinton.

Na época não percebi, mas com o tempo comecei a ver que se trata de uma questão-chave para compreendermos a essência da vida.

Sempre me lembrava do conselho de Irv.

Toda vez que estabelecia um ambiente saudável para a cultura de células elas se tornavam mais resistentes.

Mas se algo no ambiente não era favorável, elas logo se enfraqueciam.

Bastava fazer alguns ajustes para tornar o ambiente mais propício e elas voltavam a se revitalizar.

A maioria dos biólogos, porém, não sabia desse detalhe sobre técnicas de cultura de células e passaram a dar ainda menos importância ao fato após a revelação de Watson e Crick sobre o código genético do DNA.

Até mesmo Charles Darwin admitiu, no final de sua vida, que sua teoria evolucionista havia subestimado o papel do meio ambiente.

Em uma carta que escreveu para Moritz Wagner em 1876, ele declara (DARWIN, 1.888):

"Em minha opinião, o maior erro que cometi foi não dar a devida atenção à ação do ambiente sobre os seres, como no caso dos alimentos, clima etc. independentemente do fator seleção natural...

 Quando escrevi “A origem das espécies”, e mesmo nos anos seguintes, jamais percebi as evidências da ação direta do meio ambiente; hoje elas são muito claras para mim".

Mas os cientistas que seguem a teoria de Darwin continuam a cometer o mesmo erro.

Na verdade, o problema dessa indiferença dos cientistas em relação ao ambiente é a ênfase exagerada da "natureza" sob o aspecto do determinismo genético, ou seja, a crença de que os genes "controlam" a biologia.

Isso custou ao governo centenas de dólares em pesquisas, como mostrarei mais adiante, porém o mais importante é que essa teoria mudou nossa maneira de pensar sobre a vida.

Se alguém acredita que os genes controlam sua vida e que são programados desde o momento da concepção, tem uma boa desculpa para se considerar uma vítima da hereditariedade.

"Não tenho culpa de ter maus hábitos.

Não posso mudar minha tendência de deixar tudo para a última hora... São minhas características genéticas!"

Desde que se iniciou a era da genética, temos sido levados a crer que não há como lutar contra aquilo que fomos programados para ser.

O mundo está cheio de pessoas com medo de que seus genes possam se voltar contra elas.

Imagine o número de indivíduos que se consideram verdadeiras bombas-relógio, com medo de que o câncer se desenvolva em seu organismo a qualquer momento só porque isso aconteceu com seus pais, irmãos ou tios.

Outros atribuem sua falta de saúde não apenas a uma combinação de fatores mentais, físicos, emocionais e espirituais, mas também a falhas no mecanismo bioquímico de seu organismo.

Seus filhos não se comportam bem?

A primeira reação dos médicos é corrigir seu "desequilíbrio químico" por meio de medicamentos em vez de tentar descobrir o que há de errado com seu corpo, mente ou espírito.

Claro, algumas doenças como coreia de Huntington, talassemia e fibrose cística são de origem genética.

Mas distúrbios desse tipo afetam menos de dois por cento da população.

A maioria das pessoas vem a este mundo com uma carga genética capaz de lhes proporcionar uma vida muito feliz e saudável.

Doenças que ainda não tem cura como a diabetes, problemas cardíacos e o câncer podem destruir a vida de muitos, mas não são resultado de um único gene e sim de complexas interações entre genes múltiplos e fatores ambientais.

O que pensar então das manchetes sensacionalistas anunciando a descoberta de um gene para cada doença, de depressão a esquizofrenia?

Mas leia esses artigos com calma e você vai descobrir outra verdade por trás deles.

Os cientistas associaram diversos genes a diferentes doenças e características, mas ainda não chegaram à conclusão de que um simples gene possa ser a fonte delas.

A confusão ocorre porque a mídia deturpa o sentido de dois termos muito importantes: correlação e causa.

Uma coisa é dizer que um fator está relacionado a uma doença, outra é dizer que ele é a causa dela, pois isso envolve uma ação direta.

Se eu lhe mostrar um molho de chaves e disser que uma delas "controla" meu carro, você vai achar que faz todo sentido, pois sabe que é necessário usar uma chave para dar partida em um automóvel.

Mas será que a chave realmente "controla" o carro?

Se fosse assim, não se poderia deixar a chave no carro porque ela iria querer passear sozinha com ele quando você não estivesse por perto.

A chave está "relacionada" ao controle do carro; a pessoa que a tem nas mãos tem controle sobre ele.

Da mesma maneira, determinados genes estão relacionados ao comportamento de um organismo e às suas características.

No entanto, permanecem em estado passivo a menos que uma força externa aja sobre eles. 

Mas que força é essa que pode ativar os genes?

Uma resposta muito interessante para essa questão foi publicada em um ensaio de 1990 intitulado

"As metáforas, o papel dos genes e o desenvolvimento", de H. F. Nijhout (NIJHOUT, 1990).

O autor apresenta evidências de que os genes que controlam a biologia se repetem com tanta frequência e por períodos tão longos de tempo que os cientistas se esqueceram de que se trata apenas de uma hipótese, não de verdade comprovada.

Na verdade, a ideia de que os genes controlam a biologia é apenas uma suposição jamais comprovada e até questionada pelas descobertas científicas mais recentes.

Nijhout afirma que o controle genético se tornou uma metáfora em nossa sociedade.

Queremos acreditar que os engenheiros geneticistas são os novos mágicos da medicina e que vão curar as doenças com a mesma maestria de gênios como Einstein ou Mozart.

Mas metáforas não combinam com verdades científicas.

Nijhout apresenta a verdade:

"Quando determinada característica de um gene se faz necessária, o ambiente gera um sinal que o ativa.

O gene não se manifesta por si só".

Ou seja, quando se trata de controle genético o que fala mais alto "é o ambiente, sua besta".

*

Proteína: o Material da Vida

É fácil entender como o controle genético se tornou uma metáfora, pois os cientistas se adaptaram rapidamente aos conceitos a respeito do mecanismo do DNA.

Especialistas em química orgânica descobriram que as células são feitas de quatro tipos de moléculas grandes: polissacarídeos (açúcares complexos), lipídeos (gorduras), ácidos nucléicos (DNA/RNA) e proteínas.

Embora a célula precise das quatro, o componente mais importante para a vida dos organismos é a proteína.

A estrutura de nossas células é composta, em grande parte, de blocos de proteína.

Observando os trilhões de células que compõem o nosso corpo, poderíamos dizer que são pequenas máquinas de proteína, embora já se saiba que são muito mais que meras máquinas!

Parece algo simples, mas não é.

Para se ter uma ideia, são necessários mais de 100 mil tipos diferentes de proteínas para compor nosso corpo.

Vejamos como elas são organizadas.

Cada proteína é uma cadeia ou "cordão" linear de moléculas de aminoácidos parecida com aqueles colares de contas plásticas coloridas de brinquedo de que as meninas gostam.

Veja a ilustração seguinte.

Cada cadeia representa uma das 23 moléculas de aminoácidos utilizadas pelas células.

Embora a analogia do colar de contas seja interessante para elucidar o conceito, nem todos os aminoácidos tem formato tão perfeito.

Para se aproximar do formato real, tente imaginar um colar que saiu da fábrica um pouco deformado.

Fonte: LIPTON, Bruce H. A biologia da crença .São Paulo: Butterfly, 2007,p.32.

Para ter uma ideia ainda melhor de como são os aminoácidos que formam a "espinha dorsal"das proteínas das células, imagine um colar mais maleável que o de bolinhas de plástico, mas que pode se romper se for esticado ou dobrado com muita intensidade.

A estrutura e o comportamento dessa coluna vertebral também podem ser comparados aos de uma cobra, com pequenos ossos interligados chamados vértebras, que lhe permitem se mover e ficar nas posições mais variadas ou mesmo se enrodilhar. 

As juntas flexíveis (ligações peptídicas) entre  os aminoácidos dessa coluna de proteínas permitem que cada uma delas adote um formato diferente.

Com a rotação e flexão de suas "vértebras" de aminoácidos, as moléculas de proteína parecem nanocobras, capazes de se contorcer e esticar.

Há dois fatores básicos que determinam o contorno da espinha dorsal de uma proteína, e por conseguinte sua forma: um é o padrão físico definido pela sequência de aminoácidos de formatos diferentes que formam o colar.

O segundo é a interação de carga eletromagnética entre os aminoácidos da cadeia.

A maioria deles tem carga positiva ou negativa, o que os transforma em uma espécie de ímã: carga semelhante faz as moléculas se repelirem e carga oposta faz com que se atraiam.

Como mostra a figura acima, a espinha dorsal flexível de proteínas encontra a posição ideal quando suas juntas de aminoácidos giram e se adaptam para equilibrar a força gerada pelas cargas positiva e negativa.

Fonte: LIPTON, Bruce H. A biologia da crença .São Paulo: Butterfly, 2007,p.32.

Diferente dos colares de contas plásticas uniformes, cada um dos 20 aminoácidos que formam a espinha dorsal da proteína tem um formato diferente.

Para facilitar, veja na figura a diferença entre o formato das contas ou bolinhas de plástico e dos canos de PVC.

As espinhas dorsais de algumas moléculas de proteína são tão longas que requerem ajuda de "assistentes", chamadas proteínas acompanhantes, para serem dobradas.

Proteínas em posição incorreta não funcionam direito, exatamente como a coluna vertebral humana.

Essas proteínas anormais são marcadas pela célula para serem destruídas.

A cadeia é então desmontada e seus aminoácidos reciclados na síntese de novas proteínas.

Fonte: LIPTON, Bruce H. A biologia da crença .São Paulo: Butterfly, 2007,p.33.

As espinhas dorsais AeB tem exatamente a mesma sequência de aminoácidos (junções de PVC), mas estão em posições (conformações) totalmente diferentes.

As variações no formato da coluna são resultado dos diferentes movimentos de rotação nas junções entre os encaixes.

Assim como as junções de PVC, os elos (ligações peptídicas) dos aminoácidos giram, permitindo que a espinha dorsal se contorça como a de uma cobra.

A maioria deles pode adotar as formas mais diversas, porém tem preferência por duas ou três configurações específicas.

Qual das duas então (A ou B) você imagina que essa hipotética proteína irá preferir?

A resposta tem a ver com o fato de que os elos dos aminoácidos das pontas têm carga negativa.

Como cargas semelhantes se repelem, quanto mais distantes estiverem uma da outra mais estável será a configuração.

Portanto, a configuração A seria a mais provável porque suas extremidades ficam mais distantes uma da outra do que as da configuração B.

*

Como as Proteínas Criam a Vida

O que distingue os organismos vivos dos outros é a capacidade de se moverem, ou seja, o fato de serem entidades animadas.

A energia que permite seus movimentos é responsável por todo o “trabalho" que caracteriza a vida dos organismos, como a respiração, a digestão e a contração muscular.

Para entendermos melhor a natureza da vida, precisamos compreender um pouco sobre o funcionamento das "máquinas" de proteína.

O formato final ou conformação (termo técnico utilizado pelos biólogos) de uma molécula de proteína é o resultado do estado de equilíbrio entre suas cargas eletromagnéticas.

Mas se as cargas positiva e negativa das proteínas são alteradas, sua espinha dorsal muda drasticamente de posição para ajustá-las à nova distribuição de energia.

A distribuição dessa carga eletromagnética pode ser seletivamente alterada por diversos processos: ligação com outras moléculas ou grupos químicos como os hormônios, remoção enzimática ou adição de íons carregados ou mesmo a interferência de campos eletromagnéticos como aqueles emitidos por telefones celulares (TSONG, 1989).

As proteínas de formato adaptável exemplificam uma ação de engenharia ainda mais impressionante, pois seu formato tridimensional também lhes permite estabelecer ligação com outras proteínas.

Quando uma delas encontra outra molécula que a complementa em termos físicos e energéticos, as duas se conectam, exatamente da mesma maneira que os produtos de fabricação humana, como o mecanismo de uma batedeira ou de um relógio analógico, por exemplo.

Fonte: LIPTON, Bruce H. A biologia da crença .São Paulo: Butterfly, 2007,p. 34.

A figura A mostra a disposição preferida de nossa hipotética espinha dorsal de proteína.

As forças entre os dois terminais de aminoácidos (arcos) negativamente carregados se repelem e fazem com que a estrutura se estenda, deixando-os o mais longe possível um do outro. A Figura B mostra mais de perto a estrutura de uma extremidade do aminoácido.

Um sinal, que neste caso é uma molécula com uma carga elétrica altamente positiva (esfera branca), faz com que ela seja atraída e estabeleça uma ligação com a extremidade negativa do aminoácido da proteína.

Neste caso, a carga do sinal é mais positiva e mais forte que a carga negativa do aminoácido.

Quando o sinal se ajusta à proteína, passa a haver um excesso de carga positiva nessa extremidade da espinha dorsal.

E como cargas positiva e negativa se atraem, os aminoácidos da espinha dorsal giram e adaptam seu formato para que as pontas positiva e negativa da estrutura se aproximem.

Fonte: LIPTON, Bruce H. A biologia da crença .São Paulo: Butterfly, 2007, p. 34.

A Figura C mostra a proteína mudando da configuração A para a configuração B.

Essa adaptação gera um movimento, que por sua vez gera uma função ou atividade como digestão, respiração ou contração muscular.

Quando o sinal se interrompe, a proteína retorna à posição reta, de sua preferência.

E assim que as proteínas, estimuladas por sinais, geram os movimentos da vida.

Veja as duas ilustrações seguintes.

A primeira mostra cinco proteínas de formato único, um exemplo clássico das "engrenagens" presentes nas células.

Essas engrenagens possuem extremidades tridimensionais mais macias que aquelas fabricadas por mãos humanas, mas que se encaixam e mantêm de maneira firme e segura a ligação com outras proteínas complementares.

Fonte: LIPTON, Bruce H. A biologia da crença .São Paulo: Butterfly, 2007,p.35.

Um jardim zoológico de proteínas.

Esta figura mostra cinco exemplos diferentes de moléculas de proteína.

Cada uma delas possui uma configuração tridimensional muito precisa e cada uma de suas células tem uma cópia perfeita desse formato:

A) A enzima que digere átomos de hidrogénio;

B) Filamentos entrelaçados de proteína de colágeno;

C) Um canal (proteína de membranas com uma abertura central);

D) Subunidade de proteína de uma "cápsula" que contém vírus;

E) Enzima sintetizadora de DNA com uma molécula helicoidal de DNA ligada a ela.

Na segunda ilustração, selecionei o mecanismo de um relógio para mostrar o funcionamento da célula.

A primeira figura mostra uma máquina de metal com suas engrenagens, molas, pedras e a caixa do mecanismo.

Quando a Engrenagem A gira, faz com que a Engrenagem B gire também, e o movimento de B desencadeia o movimento em C.

Na imagem seguinte sobrepus as engrenagens do relógio e o suave mecanismo das proteínas orgânicas (ampliadas milhões de vezes para ter o mesmo tamanho de um relógio) para que se possa ter uma noção mais exata.

Imagine a Proteína A "de metal" girando, fazendo com que a Proteína B se movimente e, consequentemente, colocando a Proteína C em movimento.

Observe então a terceira figura, em que retirei a estrutura do relógio. Voilà!

Você está vendo o "mecanismo" de uma dos milhões de proteínas que compõem uma célula!

 Fonte: LIPTON, Bruce H. A biologia da crença .São Paulo: Butterfly, 2007, p. 36.

Proteínas citoplásmicas que cooperam entre si para criar funções fisiológicas específicas são agrupadas em grupos chamados vias.

Estes grupos são identificados por suas funções, como os das vias respiratórias, digestivas, de contração muscular e o infame ciclo de Krebs, amaldiçoado pelos estudantes de ciências que são obrigados a memorizar cada um de seus componentes de proteína e todas as suas complexas reações químicas.

Você consegue imaginar a alegria dos biólogos quando descobriram o funcionamento dessas máquinas de montagem de proteínas?

As células utilizam os movimentos desse mecanismo para desenvolver funções específicas de metabolismo e comportamento.

O movimento constante e adaptável das proteínas, que pode se repetir centenas de vezes em uma fração de segundos, é o movimento que impulsiona a vida.

*

A Supremacia do DNA

Você já deve ter percebido que eu ainda não falei sobre DNA, mas há um motivo.

A mudança da carga eletromagnética das proteínas é a responsável pelo movimento que gera o comportamento delas, e não o DNA.

Até hoje não sei como pudemos pensar que os genes "controlam" a biologia!

Em A origem das espécies, Darwin sugeria que os fatores "hereditários" eram passados de geração em geração, controlando as características de cada uma delas.

A influência dessa teoria foi tão grande que os cientistas acabaram concentrando suas pesquisas em identificar o material hereditário que acreditavam ser a base da vida.

Em 1910, análises microscópicas revelaram que as informações hereditárias que passavam de uma geração para outra estavam nos cromossomos, estruturas semelhantes a fios que se tornam visíveis nas células no momento em que elas se dividem em dois "filhotes".

Os cromossomos são incorporados à organela maior desses filhotes, o núcleo.

Os cientistas isolaram então o núcleo, dissecaram os cromossomos e descobriram que os elementos hereditários eram compostos de apenas dois tipos de moléculas: proteína e DNA.

Perceberam então que, de alguma maneira, as máquinas de proteína da vida faziam parte da estrutura e da função dessas células de cromossomos.

A compreensão das funções dos cromossomos se tornou mais clara em 1944, quando os cientistas determinaram que era o DNA que continha as informações hereditárias (AVERY et al., 1944; LEDERBERG, 1994).

As experiências de seleção do DNA foram solenes.

Aqueles cientistas isolaram DNA puro de uma espécie de bactéria - que vou chamar de espécie A - e adicionaram esse DNA a culturas que continham apenas bactérias do que chamarei de espécie B.

Em pouco tempo, as bactérias da espécie B começaram a apresentar traços hereditários que antes só existiam na espécie A.

Quando se descobriu que não era necessário nenhum outro elemento além do DNA para transmitir traços de uma espécie para a outra, as moléculas de DNA se transformaram em estrelas da ciência.

Faltava, então, desvendar a estrutura e as funções daquela molécula milagrosa.

Moléculas de DNA são longas e tem o formato de um fio.

São compostas de quatro produtos químicos que contêm nitrogénio, chamados bases: adenina, timina, citosina e guanina (ou A, T, C e G).

A descoberta de Watson e Crick sobre a estrutura do DNA levou à conclusão de que a sequência das bases A, T, C e G explicam a sequência de aminoácidos em uma espinha dorsal de proteína (WATSON e CRICK, 1953).

Estes longos fios de moléculas de DNA podem ser subdivididos em genes isolados, segmentos que fornecem o projeto de proteínas específicas.

O código para se criar máquinas de proteína havia sido finalmente desvendado!

Watson e Crick também explicaram por que o DNA é a molécula hereditária perfeita.

Cada um desses fios é normalmente entrelaçado a outro, uma configuração chamada de "dupla espiral".

O conceito genial desse sistema é que as sequências das bases de DNA em ambas as espirais são cópias perfeitas uma da outra.

Então, se elas se separam, cada uma contém as informações necessárias para criar outra cópia exata de si mesma.

Essa característica lhes permite ser autoreprodutora.

Por isso os cientistas imaginaram que o DNA pudesse "controlar" seu processo de duplicação, ou seja, que fosse "dono do próprio nariz".

O "conceito" de que o DNA tivesse esse poder de reprodução e também que servisse de modelo para as proteínas levou Francis Crick a criar o dogma central da biologia, a crença de que o DNA controla a vida.

Este dogma passou a ser tão importante para a biologia moderna que se tornou algo como os Dez Mandamentos da ciência.

Também chamado de "supremacia do DNA", está presente em todos os textos científicos da atualidade.

O DNA figura com destaque na teoria do funcionamento da vida, seguido de perto pelo RNA.

O RNA é uma espécie de fotocópia do DNA, um gabarito físico que contém todas as sequências de aminoácidos que formam a espinha dorsal de uma proteína.

O diagrama da supremacia do DNA descreve a base lógica da era do determinismo Genético.

Como as características de um organismo vivo são definidas pela natureza de suas proteínas e o código delas está no DNA, faz todo sentido dizer que ele é sua "causa" ou fator determinante.

*

O Projeto Genoma Humano

Agora que o DNA havia atingido o status de superestrela da ciência, o desafio seguinte era criar um catálogo de todas as estrelas genéticas no firmamento humano.

Iniciou-se, então, em 1980, o projeto Genoma Humano, um esforço científico global para classificar todos os genes de nossa composição orgânica.

Tratava-se de um projeto ambicioso e de grandes proporções.

Convencionou-se que o corpo precisava de um gene-modelo para cada uma das 100 mil proteínas que compõem nosso corpo e tam-bém de mais 20 mil genes reguladores para orquestrar a atividade de codificação das proteínas.

Os cientistas concluíram que o genoma humano deveria conter um mínimo de 120 mil genes entre nossos 23 pares de cromossomos. Mas não era só isso.

Parecia que os cientistas estavam no meio de uma piada cósmica, o tipo daquela que acontece sempre que alguém acha que descobriu os segredos do universo.

Imagine o impacto que Nicolau Copérnico causou ao anunciar em 1543 que a Terra não era o centro do universo como pensavam os cientistas-teólogos da época.

O fato de que era a Terra quem gravitava ao redor do Sol e o de que nem mesmo o Sol era o centro do universo colocaram em xeque os ensinamentos da Igreja.

As descobertas de Copérnico deram início à revolução científica ao desafiar o conceito de "infalibilidade" da Igreja e fizeram com que a ciência a substituísse como fonte de conhecimento e de descoberta dos mistérios do universo.

Os geneticistas também tiveram um grande choque ao descobrir que, ao contrário de sua estimativa de 120 mil genes, o genoma humano tem apenas 25 mil (PENNISI, 2003a e 2003b; PEARSON, 2003; GOODMAN, 2003).

Mais de 80 por cento do que se presumia ser DNA simplesmente não existe!

A falta desses genes causou mais impacto do que se poderia supor.

O conceito de gene e proteína únicos era o princípio básico do determinismo genético.

Com isso, o projeto Genoma Humano veio abaixo e todos os nossos conceitos sobre o funcionamento básico da vida tiveram de ser revistos.

Não era mais possível continuar acreditando que a engenharia genética iria resolver todos os dilemas biológicos.

Não há genes suficientes para compor um quadro tão complexo quanto a vida ou as doenças humanas.

Fonte: LIPTON, Bruce H. A biologia da crença .São Paulo: Butterfly, 2007, p.39.

O dogma central.

Também chamado de supremacia do DNA, define o fluxo de informações nos organismos biológicos.

Como indicam as setas, o fluxo segue em uma única direção, do DNA para o RNA e depois para a proteína.

O DNA representa a memória de longo prazo da célula, que é passada de geração em geração.

O RNA, uma cópia mais instável da molécula de DNA, é a memória ativa utilizada pela célula como modelo físico para a síntese das proteínas.

As proteínas são os tijolos moleculares que compõem a estrutura e o comportamento das células.

O DNA é considerado a "fonte" que controla as características das proteínas das células, daí o conceito de supremacia, ou seja, de que ele é a "causa primária" de todo o processo.

Pode até parecer coisa do estúdio da Disney:

o galo Chicken Little anunciando aos berros que o céu está desmoronando e Chicken Big, o galo maior, ajudando a espalhar a notícia.

David Baltimore,um dos maiores geneticistas mundiais e ganhador do prémio Nobel, fez comentários sobre os resultados surpreendentes do projeto Genoma Humano e de sua complexidade (BALTIMORE, 2001):

"Amenos que o genoma humano contenha alguns genes invisíveis aos nossos computadores, fica claro que não somos superiores a nenhum verme ou planta em termos de complexidade orgânica ou número de genes.

Entender este conceito nos mostra que temos uma imensa complexidade, um grande repertório comportamental, habilidade de produzir ação consciente, incrível coordenação física, reações precisas às variações externas do ambiente, capacidade infinita de aprendizado, memória... preciso dizer mais?

É um desafio para o futuro".

Segundo Baltimore, os resultados do projeto Genoma Humano nos forçam a considerar outras ideias sobre o funcionamento da vida.

"Compreender o que nos torna tão complexos... é um desafio para o futuro". O céu está mesmo desmoronando.

Além disso, esses resultados mostram que precisamos rever nosso relacionamento genético com outros organismos na biosfera.

Não podemos continuar usando os genes para explicar por que os seres humanos estão no topo da escala evolucionária.

Parece não haver muita diferença entre o número de genes encontrados em nossa espécie e em outras a que chamamos primitivas.

Vejamos três dos modelos animais mais utilizados nas pesquisas genéticas: um microscópico nematódeo chamado Caenorhabditis elegans, a mosca das frutas e o rato de laboratório.

O verme primitivo Caenorhabditis serve de modelo perfeito para o estudo do papel dos genes no desenvolvimento e no comportamento dos seres.

E um organismo que cresce e se desenvolve com muita rapidez, tem um corpo de padrão preciso composto de exatamente 969 células e um cérebro muito simples de 302 células.

No entanto, apresenta um repertório único de comportamento e é bastante dócil para o trabalho em laboratório.

Tem aproximadamente 24 mil genes (BLAXTER, 2003).

O corpo humano, composto de mais de 50 trilhões de células, contém apenas 1500 genes a mais que este microscópico e humilde ser.

A mosca-das-frutas, outro espécime preferido dos cientistas para este tipo de estudo, possui 15 mil genes (BLAXTER, 2003; CELNIKER et al., 2002).

Portanto, esta pequena mosca, de organismo muito mais complexo, tem nove mil genes a menos que o primitivo verme Caenorhabditis.

E quando se trata de comparar homens e ratos a situação é ainda mais crítica.

Teremos de passar a tratá-los com mais dignidade, pois os resultados dos projetos genoma paralelos revelam que humanos e roedores têm aproximadamente o mesmo número de genes!

*

Biologia Celular 101

Depois de todas essas pesquisas, os cientistas já deviam ter concluído que os genes não controlam nossa vida.

Por definição, o cérebro é o órgão responsável pelo controle e coordenação da fisiologia e do comportamento dos organismos.

Mas será que o núcleo é o cérebro das células?

Se a hipótese de que o núcleo e seu material de DNA são o "cérebro" da célula estivesse correta, remover este núcleo (um processo chamado enucleação) causaria sua morte imediata.

Mas então, para surpresa geral...

(Maestro, que rufem os tambores!)

Um cientista arrasta nossa pobre e relutante célula até a área de visão do microscópio e a prende a uma base fixa.

Usando um micromanipulador, leva uma micropipeta até a célula e a insere no interior do citoplasma.

Aplicando uma leve sucção, o núcleo é aspirado para dentro da pipeta, que é então retirada do interior do citoplasma.

Encontra-se então em nossas mãos o objeto do sacrifício da célula:

seu "cérebro".

Mas, espere!

Ela ainda está se movendo!

Não pode ser... a célula ainda está viva!

O ferimento se fecha e, assim como um paciente após uma cirurgia, a célula começa a se recuperar.

Algum tempo depois já está de pé (digo, sobre seus pseudópodes), fugindo do campo do microscópio, esperando nunca mais ver um cientista em sua vida.

Muitas células sobrevivem dois ou três meses sem seus genes após esta enucleação (retirada do núcleo) e, ao contrário do que se imagina, não passam a viver como autômatos, sem vontade própria. 

Continuam a ingerir e metabolizar alimentos, mantem todas as operações de seu sistema fisiológico (respiração, digestão, excreção, mobilidade etc.), comunicam-se com as outras células e respondem normalmente aos estímulos de crescimento e proteção que recebem do ambiente.

Mas, claro, há efeitos colaterais.

Sem os genes, as células não podem mais se dividir ou repor as proteínas que perdem com o desgaste normal do citoplasma.

Essa impossibilidade de reposição de proteínas citoplásmicas gera disfunções mecânicas que acabam resultando em sua morte.

O objetivo dessa experiência é verificar se o conceito de que o núcleo é o "cérebro" da célula tem validade.

Se ela tivesse morrido imediatamente após a enucleação, a teoria estaria correta.

Mas os resultados são muito claros: células enucleadas mantêm seu complexo e coordenado comportamento de manutenção da vida, o que nos leva a concluir que seu "cérebro" ainda está intacto e em pleno funcionamento.

Mas o fato de as células enucleadas manterem as funções biológicas, apesar da ausência de genes, não é uma descoberta nova.

Cem anos atrás os embriologistas já removiam os núcleos das células de ovos e mostravam que uma única célula conseguia se desenvolver até o estágio de blástula, desenvolvimento embrionário de seres de 40 ou mais células.

Hoje, as células enucleadas são utilizadas na indústria em camadas de células "alimentadoras" para a cultura de vírus de vacinas.

Bem, mas se o núcleo e seus genes não são o cérebro de uma célula, qual é a verdadeira contribuição do DNA para a vida celular?

Células enucleadas não morrem porque perdem o cérebro, e sim a capacidade de reprodução.

Sem essa habilidade não conseguem mais repor proteínas ou mesmo se dividir para criar réplicas de si mesmas.

Então, pode-se concluir que o núcleo não é o cérebro da célula, e sim sua gônada!

Confundir órgãos sexuais com cérebro é até um erro aceitável já que a ciência sempre adotou um comportamento patriarcal.

Como machos são normalmente acusados de pensar com suas gônadas, não é de se surpreender que os cientistas tenham confundido o núcleo das células com o cérebro!

Fonte da imagem: http://www.imagick.com.br/?p=21398

*

Epigenética: A Nova Ciência Nos  

Permite Resgatar O Controle Sobre  

Nossa Vida

Os teóricos que defendem a tese de que os genes comandam nosso destino parecem ignorar as experiências sobre as células anucleadas realizadas há mais de 100 anos.

Mas não podem ignorar as novas pesquisas, que também mostram que eles estão enganados.

Enquanto o projeto Genoma Humano figurava em todas as manchetes, um grupo de cientistas iniciava um novo e revolucionário campo da biologia chamado epigenética.

A ciência da epigenética, que significa literalmente "controle sobre a genética", modificou completamente os conceitos científicos sobre a vida (PRAY, 2004; SILVERMAN, 2004).

Na última década, as pesquisas epigenéticas estabeleceram que os padrões de DNA passados por meio dos genes não são definitivos, isto é, os genes não comandam nosso destino!

Influências ambientais como nutrição, estresse e emoções podem influenciar os genes ainda que não causem modificações em sua estrutura.

Os epigeneticistas já descobriram que essas modificações podem ser passadas para as gerações futuras da mesma maneira que o padrão de DNA é passado pela dupla espiral (REIK E WALTER, 2001; SURANI, 2001).

Não há dúvida de que as descobertas epigenéticas deixaram para trás as descobertas genéticas.

Desde a década de 1940, os biólogos vem isolando o DNA do núcleo das células para estudar os mecanismos genéticos.

Nesse processo de abrir a membrana do núcleo retirado e remover os cromossomos, compostos metade de DNA e metade de proteínas reguladoras, em sua ânsia de estudar o DNA, jogavam fora as proteínas.

Na verdade, estavam jogando fora o bebê junto com a placenta.

Hoje esse bebê está sendo resgatado com o estudo das proteínas dos cromossomos, que desempenham um papel tão crucial na hereditariedade quanto o DNA.

O DNA forma o centro do cromossomo e as proteínas formam um revestimento ao seu redor.

Enquanto os genes estão cobertos, porém, sua informação não pode ser "lida".

Imagine que seu braço é o DNA responsável pela característica de olhos azuis e que ele é recoberto por uma camada de proteínas reguladoras que o protegem como a manga de uma camisa, impedindo que suas informações sejam acessadas.

 Fonte: LIPTON, Bruce H. A biologia da crença .São Paulo: Butterfly, 2007, p.42.

A primazia do ambiente.

A nova ciência revela que as informações que controlam a biologia tem origem nos sinais ambientais.

Estes, por sua vez, controlam as ligações das proteínas reguladoras do DNA, que regulam as atividades dos genes.

As funções do DNA, do RNA e das proteínas são as mesmas descritas no painel de primazia do DNA.

Observe que o fluxo de informações não é mais unidirecional.

Nos anos 7 960, Howard Temin desafiou o dogma central ao apresentar experiências que revelavam que o RNA podia seguir um fluxo oposto ao estabelecido pelas regras científicas de até então e modificar o DNA.

Inicialmente, ridicularizado por suas heresias, Temin acabou ganhando o Prêmio Nobel por sua teoria de transcriptase reversa, mecanismo molecular que permite ao RNA modificar o código genético.

A transcriptase reversa ficou ainda mais conhecida ao ser utilizada na manipulação do RNA do vírus da Aids para controlar o DNA das células infectadas.

Também já se sabe que fazer modificações nas moléculas de DNA adicionando ou removendo grupos químicos de metil pode influenciar a ligação das proteínas regulatórias.

As proteínas precisam seguir o fluxo previsto de informações, já que os anticorpos de proteínas em células imunes são responsáveis pelas modificações do DNA nas células que os sintetizam.

O tamanho das setas que indica o fluxo de informações também não é o mesmo.

Há sérias restrições quanto à reversão desse fluxo; uma composição que evitaria mudanças radicais no genoma das células.

Como se remove essa manga?

Somente um sinal do ambiente pode fazer com que essa capa de proteína modifique seu formato como ocorre com a dupla hélice de DNA, por exemplo, permitindo que seus genes sejam lidos.

Quando o DNA fica exposto, a célula pode fazer uma cópia dele, e a atividade do gene passa a ser "controlada" pela presença ou pela ausência da capa de proteína que, por sua vez, é controlada pelos sinais do ambiente.

A história do controle epigenético é a história de como os sinais ambientais controlam a atividade dos genes.

Agora fica claro que o quadro de primazia do DNA tem falhas.

O esquema revisado do fluxo de informações hoje pode ser chamado de "primazia do ambiente".

Este novo e mais sofisticado fluxo de informações da biologia começa com um sinal do ambiente que age sobre as proteínas reguladoras, depois sobre o DNA, o RNA e finalmente sobre o resultado final, a proteína.

A ciência da epigenética também deixa claro que há dois me-canismos pelos quais os organismos transmitem suas informações hereditárias.

Ambos permitem aos cientistas estudar tanto as contribuições da natureza (genes) quanto as do aprendizado (mecanismos epigenéticos) sobre o comportamento humano.

Se focarmos nossa atenção apenas nos padrões, como os cientistas vêm fazendo há décadas, jamais vamos entender a influência do ambiente (DENNIS, 2003; CHAKRAVARTI e LITTLE, 2003).

Vamos usar uma analogia para tornar mais clara essa relação entre a epigenética e os mecanismos genéticos.

Você se lembra da época em que a programação da televisão acabava à meia-noite?

Quando os canais saíam do ar, um "padrão de teste" era exibido na tela.

A imagem era semelhante à de um alvo de dardos, como na figura seguinte.

Imagine que o padrão da tela é o padrão codificado por um deter-minado gene, como o de olhos castanhos, por exemplo.

Os botões e os controles da TV permitem que você modifique a aparência horizontal e vertical da tela, ligue ou desligue o aparelho e altere características como cor, tonalidade, contraste e brilho.

Ao fazer essas modificações você pode alterar a aparência da tela, mas não modificar o padrão original da imagem.

Esse é o papel das proteínas reguladoras.

Estudos de síntese de proteínas revelam que os "controles" epigenéticos podem criar mais de duas mil variações de proteínas a partir de um mesmo padrão genético (BRAY, 2003; SCHMUKER et al., 2000).

Fonte: LIPTON, Bruce H. A biologia da crença .São Paulo: Butterfly, 2007, p.44.

Nessa analogia epigenética, o padrão de teste na tela representa o padrão da estrutura da proteína codificado por um gene.

Os controles da TV permitem que se altere a aparência do padrão (B e C), mas não o padrão original da transmissão (no caso, do gene).

O controle da epigenética modifica a leitura do gene sem modificar o código de DNA.

*

Experiências Da Vida Dos Pais Moldam O Perfil 

Genético Das Crianças

Sabemos que as regulagens geradas pelo meio ambiente descritas acima podem ser passadas de geração em geração.

Um estudo importante publicado pela Universidade de Duke em agosto de 2003 sobre biologia molecular e celular mostra, por meio de experiências com ratos, que um ambiente rico pode ter influência mais forte que as mutações genéticas (WATERLAND e JIRTLE, 2003).

Nesse estudo, cientistas observaram os efeitos de suplementos dietéticos sobre ratas prenhes com genes de cutia.

Este tipo de rato costuma apresentar pelagem amarelada e obesidade extrema, o que o predispõe a doenças cardiovasculares, diabetes e câncer.

As irmãs cutias: fêmeas cutias de um ano de idade geneticamente idênticas.

Suplementos metiladores da doadora materna alteram a coloração da pelagem de amarelo para marrom e fazem com que a incidência de obesidade, diabetes e câncer seja reduzida (Foto: cortesia de Jirtle e Waterland©).

Fonte: LIPTON, Bruce H. A biologia da crença .São Paulo: Butterfly, 2007, p.44.

As irmãs cutias: fêmeas cutias de um ano de idade geneticamente idênticas. Suplementos metiladores da doadora materna alteram a coloração da pelagem de amarelo para marrom e fazem com que a incidência de obesidade, diabetes e câncer seja reduzida (Foto: cortesia de Jirtle e Waterland©).

Na experiência, um grupo de cutias-mães amarelas e obesas recebeu suplementos ricos em metil do tipo encontrado em lojas de produtos alimentares: ácido fólico, vitamina BI2, betaína e colina.

Esses suplementos foram escolhidos porque muitos estudos mostram que o grupo químico metil está associado a modificações genéticas.

Ao entrar em contato com o DNA, esses nutrientes modificam as características das proteínas cromossômicas reguladoras.

Se elas se juntam ao gene e o envolvem, a carcaça de proteína não pode ser removida e as informações do gene não podem ser lidas.

Assim, o DNA metilado pode impedir ou modificar a atividade do gene.

Dessa vez, as manchetes de "Dieta supera os genes" estavam corretas.

Ratas que tomaram metiladores tiveram filhotes de tamanho e peso normais e pelagem marrom, apesar dos genes cutia que herdaram da mãe.

Já as que não tomaram os suplementos produziram filhotes amarelos, com tendência a ingerir quantidades muito maiores de alimentos que os filhotes marrons e que dobraram de peso muito mais rápido que eles.

A fotografia mostra claramente as diferenças.

Embora os dois ratos sejam geneticamente idênticos, têm aparência completamente diferente.

Um é magro e marrom enquanto o outro é amarelo e obeso.

Outra diferença é que o amarelo é diabético enquanto o marrom é totalmente saudável.

Outros estudos mostram que os mecanismos epigenéticos são um fator importante em diversas doenças, entre elas o câncer, os problemas cardiovasculares e a diabetes.

Na verdade, apenas cinco por cento dos pacientes de câncer ou que apresentam problemas cardiovasculares podem atribuir suas doenças a fatores hereditários (WILLET, 2002).

A mídia alardeou a descoberta do gene do câncer de mama, mas deixou de mencionar que 90 por cento dos casos desse tipo de câncer não está associado a genes herdados.

A maioria ocorre por alterações induzidas pelo ambiente e não por genes defeituosos (KLING, 2003; JONES, 2001; SEPPA, 2000; BAYLIN, 1997).

As evidências epigenéticas foram tantas que alguns cientistas mais tradicionais começaram a mencionar o nome de Jean-Baptiste de Lamarck, o evolucionista antes tão desdenhado, que acreditava que os traços adquiridos por influência do ambiente podem ser transmitidos.

A filósofa Eva Jablonka e o biólogo Marion Lamb declaram em seu livro publicado em 1995, Epigenetic inheritance and evolution - the lamarchian dimension [Herança epigenética e evolução - a dimensão lamarquiana]:

"Nos últimos anos, a biologia molecular mostrou que o genoma é mais amplo e suscetível ao ambiente do que se imaginava.

Mostrou também que as informações podem ser transmitidas aos descendentes de várias maneiras, não apenas por meio da sequência básica do DNA" (JABLONKA e LAMB, 1995).

Bem, voltamos ao ponto em que iniciamos este capítulo, o ambiente. Em meu trabalho de laboratório, pude testemunhar diversas vezes o impacto do ambiente modificado nas células que estava estudando.

Porém, foi somente no final de minha carreira de pesquisador, em Stanford, que a mensagem se tornou mais clara em minha mente.

Percebi que a estrutura e a função das células endoteliais (da mucosa dos vasos sanguíneos) se modificavam dependendo do ambiente a que eram expostas.

Quando eu adicionava produtos químicos inflamatórios à cultura, as células se transformavam rapidamente em macrófagos, os limpadores do sistema imunológico responsáveis por eliminar corpos estranhos.

O mais interessante foi constatar que mesmo após eu ter destruído o seu DNA com raios gama elas ainda se transformavam.

Ou seja, mesmo "funcionalmente enucleadas", essas células endoteliais conseguiam modificar seu comportamento biológico em resposta a agentes inflamatórios da mesma maneira que faziam quando tinham seus núcleos intactos.

Isso me mostrou claramente que apresentavam algum tipo de controle "inteligente" apesar da ausência de genes (LIPTON, 1991).

Vinte anos se passaram desde que meu mentor Irv Konigsberg me orientou a analisar o ambiente quando as células estudadas adoecem, mas somente agora compreendo exatamente o que ele quis dizer.

O DNA não controla a biologia e o núcleo não é o cérebro das células.

Assim como eu e você, elas são moldadas pelo ambiente em que vivem.

Então, finalmente entendi a célebre frase: é o ambiente, sua besta.

 FONTE

LIPTON, Bruce H. A biologia da crença. Capítulo II. São Paulo: Butterfly, 2007.Ciência e espiritualidade na mesma sintonia: o poder da consciência sobre a matéria e os milagres Tradução Yma Vick , p. 29-46.