Medite
Porém, Yoga e Tai Chi Chuan têm, cada vez mais, chamado a atenção de médicos, fisioterapeutas, e agora de neurofisiologistas, uma vez que tanto uma como outra são, no fundo, práticas de meditação. E, considerando-se a enorme popularidade que a meditação vem recebendo por conta dos benefícios que traz àqueles que a praticam, muita pesquisa têm sido desenvolvida para se entender como funcionam os efeitos da meditação no cérebro.
Estudos coordenados por Jim Lagopoulos, e realizados por sua equipe da Sidney University (Australia) e pesquisadores da Norwegian University of Science and Technology, tiveram justamente este objetivo: observar mudanças nos padrões elétricos durante exercícios de meditação.
Mesmo dormindo, ou descansando, nosso cérebro sempre apresenta níveis de atividade elétrica. Por isso, a atividade cerebral pode ser monitorada por eletroencefalografia, colocando-se eletrodos em posições bem determinadas do crânio, utilizando-se uma espécie de capuz para fixar os eletrodos. Os voluntários deste estudo realizaram duas diferentes atividades: descansar durante 20 minutos e meditar durante 20 minutos, de maneira aleatória entre os participantes. Os pesquisadores analisaram os padrões de ondas cerebrais elétricas do tipo alfa, beta, delta e teta.
Durante os exercícios de meditação, os pesquisadores observaram uma maior intensidade de ondas teta nas regiões frontal e central do cérebro. Segundo os pesquisadores, tais ondas se originam a partir de uma atenção relaxada que monitora nossas “experiências interiores”. Uma diferença significativa entre simplesmente relaxar e meditar. Estudos anteriores indicaram que ondas teta indicam uma profunda capacidade de relaxamento e ocorrem com mais freqüência em praticantes experientes de meditação. A origem de tais ondas é na região frontal do cérebro, associada com o monitoramento de determinados processos mentais. Quando se mede a calma mental, estas regiões ativam as partes mais baixas do cérebro, induzindo um relaxamento físico em resposta aos exercícios de meditação.
Já ondas alfa são mais pronunciadas na região posterior do cérebro durante a meditação do que simplesmente durante um relaxamento. Indicam um descanso alerta. Tal tipo de comportamento cerebral é um sinal universal de relaxamento durante a meditação e outros tipos de relaxamento. A quantidade de ondas alfa aumenta quando o cérebro relaxa após atividades direcionadas. É um sinal de relaxamento profundo – mas não significa que a mente está vazia.
Análises de imagens neuronais realizadas pela equipe de Malia F. Mason do Dartmouth College indicam que o estágio de descanso normal do cérebro é uma corrente silenciosa de pensamentos, imagens e memórias, que não são provocadas por estímulos sensoriais ou racionais, mas que emergem espontaneamente do interior da mente. A tomada de consciência interior é algo que se percebe cada vez mais quando se pratica meditação. É uma atividade cerebral padrão, mas que é totalmente subestimada. Provavelmente representa um tipo de processamento mental que permite a conexão entre vários “resíduos” de experiências e emoções, colocando-os em perspectiva, deixando de lado a atividade mental ordinária.
Já durante o sono, as ondas delta são as mais freqüentes. Os pesquisadores observaram baixa intensidade de ondas delta durante relaxamento e meditação, fato que confirmou que a meditação não-direcionada é totalmente diferente do sono. As ondas beta surgem quando o cérebro está ativo, trabalhando, com tarefas objetivas. Tais ondas praticamente desaparecem durante as práticas de meditação e relaxamento. Ou seja, quando se relaxa e medita, pode-se, realmente, deixar os problemas de lado.
Os estudos indicaram que a melhor forma de meditação é aquela que leva ao “esvaziamento da mente”, sem a realização de exercícios direcionados, como tentando visualizar imagens, ou mentalizando sons (como o “AUM”). As técnicas de esvaziamento da mente foram principalmente desenvolvidas pelos zen-budistas, que buscam atingir o estado de consciência máxima através do “pensar em nada”. Utilizando-se desta técnica de meditação, os praticantes não buscam um objetivo em particular ou um estado da mente. Simplesmente esperam, pacientemente, os pensamentos fluírem e irem embora.
Tai práticas são conhecidas há milênios. Atualmente diversos pesquisadores do mundo todo estão comprovando que meditar faz muito bem à saúde. Qual é o segredo da boa meditação? Infelizmente, encontrar um bom professor. Alguém que tenha tido uma boa formação nas práticas de yoga ou tai chi chuan. Os exercícios de yoga e tai chi chuan ajudam muito a relaxar o corpo e preparar a mente para as práticas de meditação. Leva tempo para se conseguir um estado de relaxamento alerta, sem dormir. Meses. Às vezes anos. Como dizia meu professor de yoga, Frederico: “Perseverança, persistência, mas nunca desistência”.
Lagopoulos, J., Xu, J., Rasmussen, I., Vik, A., Malhi, G., Eliassen, C., Arntsen, I., Sæther, J., Hollup, S., Holen, A., Davanger, S., & Ellingsen, �. (2009). Increased Theta and Alpha EEG Activity During Nondirective Meditation The Journal of Alternative and Complementary Medicine, 15 (11), 1187-1192 DOI: 10.1089/acm.2009.0113
Bismuto – mais amigo, impossível
O Bismuto-209 é considerado como sendo o átomo estável de maior massa atômica, levemente radioativo. Seu tempo de meia-vida (o tempo de meia vida de um elemento é o tempo necessário para que metade uma determinada quantidade deste elemento decaia para outro isótopo do mesmo elemento, ou de outro elemento) é de aproximadamente 190.000.000.000.000.000.000 de anos. Para se ter uma idéia como este tempo é longo, estima-se que a idade do universo seja de 14.000.000.000 de anos.
Apesar de ser um metal pesado, os sais de bismuto são incrivelmente não-tóxicos. Menos tóxicos do que o sal de cozinha, cloreto de sódio (NaCl). Por isso, sais de bismuto apresentam inúmeras aplicações, como na indústria de cosméticos, na medicina e na preparação de medicamentos (sais de bismuto são notoriamente utilizados no tratamento de azias e mal-estar estomacal).
Sais de bismuto são algumas das poucas substâncias que sofrem expansão quando se solidificam (como a água, por exemplo; quem já colocou uma garrafa fechada cheia de água no congelador sabe disso). Por isso, sais de bismuto são utilizados em soldas e na fabricação de ligas para a indústria de impressão (isso mesmo: para fazer aquelas letras de metais de impressoras antigas).
Sais de bismuto também são bons substitutos do chumbo, que é altamente tóxico, na fabricação de balas de espingardas para a caça de aves e animais silvestres (pobres animais; mas em muitos países do hemisfério norte a temporada de caça é totalmente regulamentada, até mesmo com animais “selvagens” criados em cativeiro, como javalis).
Sais de bismuto também são altamente diamagnéticos – ou seja, são repelidos, e não atraídos, por um campo magnético. Por isso, entram na composição das ligas metálicas de trens ultra-rápidos que funcionam por levitação magnética.
Devido à sua baixa toxicidade, sais de Bismuto com estado de oxidação +3 são utilizados como catalizadores eficazes e de baixa toxicidade em diversas reações químicas – sendo assim considerados sais de “química verde” (“amigos” do meio-ambiente).
No laboratório de Química Orgânica de Produtos Naturais do Instituto de Química de São Carlos, utilizamos sub-nitrato básico de bismuto, 4BiNO3(OH)2.BiO(OH), na preparação do revelador de Dragendorff (o sal de bismuto + ácido acético + iodeto de potássio), que reage com substâncias nitrogenadas de natureza básica fornecendo manchas de coloração alaranjada em placas de cromatografia em camada delgada.
Viva o Bismuto!
Mohan, R. (2010). Green bismuth Nature Chemistry, 2 (4), 336-336 DOI: 10.1038/nchem.609
Vespas exploram actinobactérias em proveito próprio
A simbiose entre microrganismos e organismos superiores é considerada por alguns pesquisadores como sendo a chave para o sucesso da evolução biológica (Margulis e Fester, 1991). Tais relações estão amplamente distribuídas em todos os ambientes da Terra. Em particular, relações de simbiose entre insetos e microrganismos são importantes para a nutrição dos insetos bem como para a proteção dos alimentos dos insetos.
Uma espécie específica de vespa, Philanthus sp., estabelece relação de simbiose com uma actinobactéria (Candidatus Streptomyces philanthi) que protege tanto a vespa como seus ovos da infecção por patógenos. As fêmeas da vespa “cultivam” estas bactérias em suas antenas, e depositam uma secreção contendo estas bactérias nas células que darão origem a seus ovos. As larvas dos ovos incorporam tais bactérias em seus casulos, e as espalham pela superfície do casulo enquanto estes são formados, girando o casulo no local em que se encontram.
Uma vez isoladas, as actinobactérias dos casulos foram crescidas em meio de cultura em laboratório, para que, depois de crescidas suficientemente, fornecessem quantidade adequada de meio de cultura para o isolamento dos antibióticos que produzem. Estes foram identificados como sendo a estreptoclorina (1), a piericidina A1 (2), a piericidina B1 (3), a glucopiericidina A (4), a piericidina A5 (5), a piericidina C1 (6), a 9’-desmetil-piericidina A1 (7), a piericidina B5 (8) e a piericidina IT-143-B (8). Tais antibióticos já eram conhecidos e já haviam sido isolados de outras linhagens de actinobactérias, mas nunca todas estas substâncias juntas.
Após a remoção das actinobactérias da superfície dos casulos, nenhum dos antibióticos pôde ser detectado nestes. Os autores utilizaram uma técnica recentemente desenvolvida, chamada de espectrometria de massas de geração de imagens por dessorpção/ionização a laser acoplada a um analisador por tempo de vôo [(LDI)-TOF/MS imaging]. Esta técnica permite a visualização de substâncias em uma superfície. Desta maneira, conseguiram, literalmente, observar (ou não) a presença das substâncias na superfície dos casulos das larvas de Philanthus sp. A técnica permitiu detectar a piericidina A1 como sendo a substância majoritária presente na superfície dos casulos, além das substâncias piericidina B1 a estreptoclorina, com uma distribuição bastante uniforme destes três antibióticos em toda a superfície dos casulos. Porém, estas substâncias ocorrem em muito menor concentração no interior do casulo. A quantidade total média de todos os antibióticos em cada casulo pôde ser estabelecida: 130,5 +/- 209,7 µg.
(a) Fêmea da vespa Philanthus sp. secretando actinobactérias (listras brancas da antena); (b) micrografia de fluorescência por hibridização in situ das actinobactérias simbiontes de Philanthus sp.; (c) estruturas das substâncias químicas isoladas do meio de cultura da actinobactéria: estreptoclorina (1) e piericidinas (2-9); análise por LDI-TOF/MS da superfície do casulo de Philanthus sp. Mapas de intensidade de íons das substâncias piericidina A1 (figura d superior à esquerda), piericidina B1 (figura d superior à direita), estreptoclorina (inferior à esquerda). A figura d inferior à direita se refere ao casulo da vespa Philanthus sp. A intensidade dos íons de cada substância é indicada com pontos coloridos: pontos negros correspondem a 0 íons e pontos vermelhos correspondem a 255 íons.
Tanto o extrato bruto de metanol do casulo, como as substâncias individuais 1, 2, 3 e 4 , foram testadas contra uma série de microrganismos patogênicos (Figura 2b). O extrato do casulo apresentou atividade antibiótica contra todas as linhagens testadas (detalhe: Metarhizium anisopliae e Beauveria bassiana são fungos entomopatogênicos, ou seja, patógenos de insetos). Dentre as substâncias puras testadas, a piericidina A1 demosntrou ser o antibiótico de mais amplo espectro. As concentrações de atividade biológica para todos os antibióticos isolados da actinobactéria situaram-se na faixa de 0,24 a 24 nmol (1 nmol = 0,0000000001 mol).
As actinobactérias simbiontes “cultivadas” nas antenas da fêmea da vespa Philanthus sp. produzem um “coquetel de antibióticos” que protege o casulo d
as larvas da vespa contra agentes infeciosos (fungos e bactérias patogênicos). A localização dos antibióticos na superfície do casulo permite estabelecer a sua real função e o significado ecológico das substâncias produzidas pela actinobactéria. A proteção por antibióticos confere às larvas da vespa uma vantagem adaptativa, uma vez que vespas são insetos solitários, desprovidos de formas de defesa adquiridas por insetos sociais.
Atividade biológica das substâncias produzidas pela actinobactéria isolada de Philanthus sp. (a) Placa de Petri do fungo Penicillium avellaneum sobre o qual foram aplicados o extrato metanólico do casulo (i) e as substâncias estreptoclorina (ii), piericidina A1 (iii), piericidina B1 (iv), e glucopiericidina A1 (v). (b) Padrão de inibição de vários micro-organismos patogênicos pelas substâncias isoladas da actinobactéria simbionte de Philanthus sp. Círculos vermelhos indicam o máximo de inibição de crescimento microbiano; círculos laranja indicam 76 a 99% de inibição do crescimento microbiano; círculos amarelos, 51 a 75% de inibição do crescimento microbiano; círculos verdes indicam 26 a 50% de inibição do crescimento microbiano; círculos verdes indicam 1 a 25% de inibição do crescimento microbiano.
A “terapia de antibióticos” produzida pela actinobactéria e utilizada pela vespa corresponde à utilização de coquetéis de antibióticos ou de antivirais, cada vez mais utilizada em medicina. Tal forma de tratamento explora a ação sinergística que vários compostos juntos podem apresentar, e resulta em uma maior eficácia contra um maior número de agentes patogênicos, fazendo com que estes não desenvolvam mecanismos de resistência aos antibióticos. Tal “modelo de tratamento” é extremamente importante para a larva da vespa Philanthus, que pode ficar em estágio de transformação ovo-larva-pupa-adulto por até 9 meses, e exposta a diversos tipos de micro-organismos. A estratégia adquirida pelas vespas da espécie Philanthus sp. representa uma “inovação adaptativa” de um mecanismo de ação de defesa efetivo que atua a longo prazo. Certamente tal estratégia deve ser utilizada por outros macro-organismos, uma vez que este mundo é dominado por seres invisíveis, os micro-organismos.
Referências
Margulis, L. e Fester, R. (1991) Symbiosis as a source of evolutionary innovation, The MIT Press (ISBN 0-262-13269-9).
Kroiss, J., Kaltenpoth, M., Schneider, B., Schwinger, M., Hertweck, C., Maddula, R., Strohm, E., & Svatoš, A. (2010). Symbiotic streptomycetes provide antibiotic combination prophylaxis for wasp offspring Nature Chemical Biology, 6 (4), 261-263 DOI: 10.1038/nchembio.331
As figuras foram obtidas com autorização do Grupo de Publicações Nature (NGP).
Biodiversidade marinha e terrestre
Fato surpreendente é o relato recente que a biodiversidade marinha é muito menor do que a biodiversidade terrestre, quando se considera o número de espécies nos dois ambientes. O levantamento mostra que de cada 10 espécies biológicas, 9 situam-se em ambiente terrestre, segundo Richard Grosberg e Geerat Vermeij, da University of California em Davis. Os pesquisadores assinalam que tal distribuição é relativamente recente, uma vez que há 400 milhões de anos, no período Devoniano, a predominância era de espécies marinhas. Contudo, há cerca de 110 milhões de anos as plantas terrestres começaram a sofrer um intenso processo de especiação, e, em paralelo, seus respectivos agentes polinizadores, micro-organismos associados (os assim chamados micro-organismos endofíticos) e predadores herbívoros. Em conseqüência, o número de espécies biológicas terrestres sofreu um enorme incremento, deixando a biodiversidade marinha muito aquém em número de espécies.
Mas tal observação não é nova. Já em 1994, Robert May da University of Oxford (Inglaterra) observou que 85% das espécies macroscópicas situam-se em terra firme, utilizando um levantamento feito com base no registro de espécies até então catalogadas. A disparidade do número de espécies entre ambiente terrestre e marinho é detectável até mesmo em áreas de alta densidade biológica, como em florestas tropicais X recifes de corais: no primeiro caso, pode-se chegar a 475 espécies vegetais e 25.000 espécies de insetos em um hectare de terra, mas em um hectare de recife de coral observa-se “apenas” 300 espécies de corais, 600 espécies de peixes e 200 espécies de algas.
Vários fatores podem, aparentemente, ter influenciado esta diferença, como a muito maior densidade da água quando comparada com a do ar, fazendo com que larvas e sinalizadores químicos sejam transportados com muito mais dificuldade no meio marinho do que no terrestre. Além disso, o maior calor específico da água (quantidade de calor para aumentar de 1 grau Celsius a quantidade de 1 g de água. No caso, 1 caloria) pode tornar os organismos marinhos menos funcionais quando do aumento da temperatura da água, uma vez que a possibilidade de dispersar o excesso de calor torna-se muito mais difícil. Desta forma, o ambiente terrestre seria muito mais propício para os processos adaptativos que regem o processo de evolução através da seleção natural.
Mas os fatores físicos são apenas algumas das justificativas que explicam o porquê da riqueza da biodiversidade terrestre ser tão maior do que a marinha. Com a “explosão” das plantas floríferas há cerca de 110 milhões de anos atrás, estas ocuparam praticamente todos os ambientes terrestres onde podiam se desenvolver. E, em paralelo, as espécies associadas a estas plantas, como de insetos, herbívoros e micro-organismos. Como a dispersão das espécies pelo ar é muito mais rápida e pode atingir longas distâncias, o surgimento de um número excepcional de espécies terrestres foi muito favorecido. Como a dispersão no meio marinho é muito mais difícil, as espécies marinhas tendem a viver de forma aglutinada, formando comunidades de alta densidade populacional – os recifes de corais. Nesta situação, as espécies que vivem intimamente associadas em recifes de corais se tornam particularmente vulneráveis a doenças, predação e fatores ambientais como aquecimento e ocorrência de desastres como maremotos e furacões. Tais fatos já foram extensivamente observados nos corais da região caribenha e das Bahamas, pois estão continuamente expostos a enormes furacões que movimentam as águas oceânicas de maneira extremamente agressiva, deixando um enorme rastro de destruição de corais e suas espécies associadas. São necessárias décadas para que tais recifes voltem a apresentar suas características originais. O mesmo vale para corais da Grande Barreira de Corais da Austrália, que sofrem particularmente com efeito de branqueamento dos corais (morte de zooxantelas e outras cianobactérias) em decorrência de mudanças na temperatura da água bem como nas taxas de dissolução de CO2 na água do mar.
Outro fator que pode ter contribuído para um aumento significativo na biodiversidade terrestre é o aumento significativo na vascularização das plantas superiores com o passar dos anos. Tal fator levou a um aumento importante na biomassa das plantas, e pode ter contribuído para a ocupação de nichos ecológicos ainda disponíveis.
Porém, o quadro geral de distribuição de espécies terrestres e marinhas é um quadro aproximado. Isso porque ainda não se conhece praticamente nada sobre as espécies biológicas que habitam os oceanos profundos. Descobertas recentes indicam uma enorme diversidade de espécies únicas destes habitats inóspitos. Além disso, a importância em melhor se conhecer a distribuição das espécies na Terra se deve não somente para o conhecimento em geral. Muitas espécies apresentam características fisiológicas e anatômicas únicas, que possibilitam conhecer melhor o “sistema vivo” dos organismos, além de podermos esclarecer como a vida surgiu e evoluiu no nosso planeta.
Marton-Lefevre, J. (2010). Biodiversity Is Our Life Science, 327 (5970), 1179-1179 DOI: 10.1126/science.1188424
Pennisi, E. (2010). On Rarity and Richness Science, 327 (5971), 1318-1319 DOI: 10.1126/science.327.5971.1318
MAY, R. (1988). How Many Species Are There on Earth? Science, 241 (4872), 1441-1449 DOI: 10.1126/science.241.4872.1441
Hassell, M., Comins, H., & May, R. (1994). Species coexistence and self-organizing spatial dynamics Nature, 370 (6487), 290-292 DOI: 10.1038/370290a0