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Os pesquisadores usam colisões de carros com cervos para estudar fenômenos misteriosos da população animal

Crédito: U.S. Fish and Wildlife Service LAWRENCE – Por pelo menos um século, os ecologistas se perguntaram sobre a tendência de…

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Crédito: U.S. Fish and Wildlife Service

LAWRENCE – Por pelo menos um século, os ecologistas se perguntaram sobre a tendência das populações de diferentes espécies de subir e descer em um ciclo constante e rítmico.

“Esses ciclos podem ser realmente exagerados – booms realmente enormes e quebras enormes – e bastante regulares”, disse Daniel Reuman, professor de ecologia e biologia evolutiva da Universidade de Kansas e cientista sênior do Kansas Biological Survey. “Isso atraiu a atenção das pessoas porque era meio misterioso. Por que algo tão grande estaria acontecendo? ”

Uma segunda observação em populações animais pode ser ainda mais difícil de compreender: comunidades distantes de espécies, às vezes separadas por centenas de quilômetros, muitas vezes flutuam em sincronia umas com as outras – um efeito conhecido como "sincronia espacial".

Agora, Reuman e seus colegas escreveram um novo estudo no jornal Ecology Letters, revisado por especialistas, mostrando que esses dois efeitos estão ligados, mas não da maneira que se poderia esperar. Ao analisar dados sobre o clima, populações de veados e colisões de veículos veados em Wisconsin, os pesquisadores mostram que a sincronia espacial pode estar impulsionando os ciclos populacionais, ao invés do contrário.

Reuman comparou os fenômenos populacionais vinculados a um famoso experimento de física onde dois relógios antigos são colocados um ao lado do outro contra uma parede.

“Com o tempo, os pêndulos ficam sincronizados”, disse ele. “A razão é porque ambos produzem vibrações minúsculas na parede. E as vibrações de um deles na parede influenciam um pouco o outro – o suficiente para fazer os pêndulos eventualmente se tornarem síncronos. Uma razão pela qual as pessoas pensam que essas populações cíclicas são fáceis de sincronizar é se alguns indivíduos podem ir de um para o outro, como vibrações que atravessam a parede para os relógios antigos. É o suficiente para colocar essas populações em ciclo em sincronia. É assim que as pessoas pensavam sobre as coisas antes de começarmos nosso trabalho com este artigo ”.

Mas Reuman e seus co-autores descrevem que esse processo pode, na verdade, ser o contrário. Os pesquisadores descobriram que os padrões climáticos impulsionados pelo El Niño influenciaram as flutuações previsíveis nas populações de veados em todo o estado, bem como a sincronia entre as diferentes populações de veados.

Observando os conjuntos de dados sobre a temperatura local e as variações da queda de neve em todo o estado, a equipe calculou a média, descobrindo "enterrada sob toda essa aleatoriedade uma flutuação quase imperceptível, mas síncrona", disse Reuman.

A flutuação do clima de três a sete anos influenciou diretamente os ciclos populacionais síncronos nos cervos do estado.

“Toda aquela variação local seria cancelada porque pode ser um pouco mais quente em um lugar, um pouco mais frio e outro lugar – mas esse componente síncrono geral, que está relacionado ao El Niño neste caso, reforça toda a variação local, ”Reuman disse. "E são os mesmos anos com veados. Portanto, a razão pela qual a sincronia está causando o ciclo é porque a sincronia está ocorrendo apenas nas escalas de tempo relevantes da flutuação. É apenas aquele componente das oscilações de três a sete anos que sincronizam. Todas as oscilações mais rápidas e mais lentas são todas variações locais que se cancelam quando você faz a média em todo o estado. ”

Além disso, os pesquisadores descobriram que essas flutuações populacionais de cervos previram mais o número de colisões de carros com cervos em todo o estado do que o volume de tráfego ou outros fatores.

“Foi uma surpresa para nós quando descobrimos que era isso que estava acontecendo”, disse Reuman. “Isso equivale a um novo mecanismo para esses grandes ciclos populacionais e uma nova maneira como eles podem ocorrer. Isso é fundamentalmente diferente da velha maneira que as pessoas pensavam sobre isso. ”

O autor principal, Tom Anderson, professor assistente da Southern Illinois University Edwardsville, disse que o trabalho mostra que "ainda é possível descobrir novas informações sobre fenômenos científicos bem estudados".

“Os pesquisadores examinaram os ciclos populacionais por mais de 100 anos, mas nosso estudo ainda revelou novas informações”, disse Anderson. “Isso é em parte o que torna a ciência, e este projeto em particular, empolgante, ser capaz de descobrir novas maneiras de pensar sobre algo que outros já pensaram extensivamente. Nosso trabalho também tem implicações importantes em uma variedade de outras áreas, incluindo como as flutuações nas populações de plantas ou animais responderão às mudanças climáticas e que organismos que são econômica e socialmente importantes para os humanos, como veados-de-cauda-branca, podem passar por períodos de alta e baixa abundância devido a processos que ocorrem naturalmente em grandes escalas espaciais, o que pode ter implicações para seu gerenciamento subsequente. ”

De acordo com o coautor Lawrence Sheppard, pesquisador de pós-doutorado do Departamento de Ecologia e Biologia Evolutiva da KU e do Kansas Biological Survey, a relação inesperada entre a sincronia espacial e os ciclos populacionais foi revelada por “novos métodos para estudar as diferentes escalas de tempo de mudança em um ecossistema . ”

“Nós rastreamos como escalas de tempo específicas de mudança surgem nos dados e são comunicadas de uma parte do sistema para outra usando‘ wavelets ’, que aprendi a aplicar a dados biomédicos durante meu Ph.D.”, disse Sheppard. “Em particular, aqui descobrimos que a sincronia espacial em uma escala de tempo particular surge de uma associação com o clima de inverno nessa escala de tempo, e a sincronia espacial na população de cervos tem um impacto significativo em todo o estado nas interações humanas com os cervos.”

Os autores adicionais foram Jonathan Walter da KU e da University of Virginia e Robert Rolley do Departamento de Recursos Naturais de Wisconsin.

Reuman disse que as descobertas podem ser transferidas para uma ampla gama de outras espécies e sistemas ecológicos, com ramificações para a agricultura, pesca, gestores de transporte e indústria de seguros.

“Começamos tentando entender a natureza da sincronia nessas coisas e tentando descobrir o que estava causando isso e quais são suas consequências”, disse Reuman. “Acontece que está relacionado a esses índices climáticos gerais. Agora, para os cervos, basicamente, é o mau tempo de inverno que estamos falando que sincroniza as coisas. Para outra espécie em particular, a natureza de sua relação com o clima em um local vai fazer a diferença. ”

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https://news.ku.edu/2021/01/21/researchers-use-car-collisions-deer-shed-light-mysterious-animal-population-phenomena

Source: https://bioengineer.org/researchers-use-car-collisions-with-deer-to-study-mysterious-animal-population-phenomena/

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Iniquidades sociais perpetuam disparidades na amamentação para mulheres negras

Filadélfia, 8 de novembro de 2021 – Como as mulheres negras continuam a ter as taxas mais baixas de iniciação e duração da amamentação no…

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Filadélfia, 8 de novembro de 2021 – Como as mulheres negras continuam a ter as taxas de início e duração da amamentação mais baixas nos Estados Unidos, os pesquisadores examinaram os fatores associados às disparidades e iniquidades na amamentação através das lentes da teoria racial crítica e do modelo sócio-ecológico em um novo Perspectiva no Journal of Nutrition Education and Behavior, publicado pela Elsevier.

Filadélfia, 8 de novembro de 2021 – Como as mulheres negras continuam a ter as taxas de início e duração da amamentação mais baixas nos Estados Unidos, os pesquisadores examinaram os fatores associados às disparidades e iniquidades na amamentação através das lentes da teoria racial crítica e do modelo sócio-ecológico em um novo Perspectiva no Journal of Nutrition Education and Behavior, publicado pela Elsevier.

Nos Estados Unidos, tem havido um maior reconhecimento das disparidades sociais e de saúde que impactam continuamente as comunidades negras, indígenas e de cor (BIPOC). Entre essas disparidades de saúde está a baixa taxa de amamentação entre mães negras, apesar da associação entre resultados positivos de saúde e amamentação. Uma falta geral de aceitação sobre a amamentação na cultura americana negra e na cultura americana; falta de recursos da vizinhança, como atenção primária, coesão social e segurança; e experiências de racismo e preconceito implícito por profissionais de saúde foram identificados como fatores que contribuem para as baixas taxas de amamentação entre mulheres negras.

“A realidade é que agora as taxas de amamentação nos Estados Unidos não estão melhorando e [as mulheres negras] têm as taxas mais baixas de amamentação para qualquer raça ou etnia nos EUA. Infelizmente, as taxas de amamentação entre bebês negros e brancos estão aumentando, então o que estamos fazendo agora não está funcionando ”, disse Melissa Petit, MN PH, BA, RN, IBCLC, Faculdade de Enfermagem, Washington State University, Spokane, WA, EUA.

Esta Perspectiva incentiva os profissionais de saúde e enfermeiras a abordar as disparidades de amamentação entre as mulheres negras nos Estados Unidos, desde o nível individual até o nível social.

“Na prática clínica, precisamos examinar os obstáculos ou barreiras para promover a inclusão e a equidade na saúde de todas as mulheres. Precisamos identificar nossas próprias suposições sobre raça, compreender e reconhecer nossos próprios preconceitos e percepções, e desafiar nossos próprios pensamentos para identificar nossas próprias microagressões lendo sobre microiniquidades e microagressões. Precisamos ser praticantes ativos de cuidados informados sobre traumas. Precisamos perceber os impactos do trauma nos pacientes e reconhecer os sinais e sintomas do trauma, seja ele histórico, estrutural ou pessoal, e precisamos responder implementando estruturas de cuidado para todas as mulheres, reconhecendo nossa humanidade compartilhada e os desafios nessa humanidade compartilhada ”, comentou co-autora Denise Smart, DrPH, MPH, BSN, RN, College of Nursing, Washington State University, Spokane, WA, EUA.

Diário

Jornal de Educação Nutricional e Comportamento

DOI

10.1016 / j.jneb.2021.08.013

Sujeito de Pesquisa

Pessoas

Título do artigo

Exame dos fatores que contribuem para as disparidades e desigualdades na amamentação para mulheres negras nos EUA

Data de Publicação do Artigo

8 de novembro de 2021

Source: https://bioengineer.org/social-inequities-perpetuate-breastfeeding-disparities-for-black-women/

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Bioengenheiro

Os girinos de sapo venenoso podem sobreviver (quase) em qualquer lugar

Do suco de laranja à água do mar, e entre o solo e o prédio de 4 andaresCrédito: Andrius Pašukonis / Universidade de Stanford Um grupo de pesquisadores…

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Um grupo de pesquisadores da Universidade de Jyvaskyla e da Universidade de Stanford fez parte de uma expedição à Guiana Francesa para estudar sapos tropicais na Amazônia. Várias espécies de anfíbios dessa região usam poças de água efêmeras como viveiros e exibem preferências únicas por características físicas e químicas específicas. Apesar das preferências específicas da espécie, os pesquisadores ficaram surpresos ao encontrar girinos da rã venenosa sobrevivendo em uma incrível variedade de locais de deposição tanto química (pH 3-8) quanto vertical (0-20 m de altura). Esta pesquisa foi publicada na revista Ecology and Evolution em junho de 2021.

As rãs neotropicais são especiais porque, ao contrário das espécies em regiões temperadas, muitas rãs tropicais põem seus ovos no solo. Isso se torna um problema uma vez que os girinos (que respiram usando guelras, como peixes) eclodem no solo da floresta, mas as rãs venenosas desenvolveram soluções inovadoras para levar seus girinos a habitats aquáticos adequados: passeios nas costas. Em muitas dessas espécies reprodutoras terrestres, os pais transportam girinos recém-nascidos do solo para poças de água formadas pela vegetação (como árvores caídas ou bromélias).

A pesquisadora PhD Chloe Fouilloux e os líderes da equipe Dra. Bibiana Rojas da Universidade de Jyvaskyla, Finlândia e Dr. Andrius Pasukonis da Universidade de Stanford queriam saber se diferentes espécies (Dendrobates tinctorius, Allobates femoralis e Osteocephalus oophagus) consideravam uma combinação de fatores biológicos, físicos, ou características químicas das piscinas ao escolher os viveiros para os seus filhos.

Para descobrir isso, este grupo de oito pesquisadores amostrou mais de 100 piscinas ao longo de dois anos, o que envolveu a busca de locais de deposição adequados que iam do solo a mais de 20 metros de altura vertical (alcançados por árvores trepadeiras).

Das três espécies, o alcance e a tolerância dos girinos de D. tinctorius (sapo venenoso) estavam além do que qualquer um dos pesquisadores imaginou fisiologicamente possível: girinos saudáveis ​​foram encontrados em uma variedade de piscinas com um pH de cerca de 3 a 8, que representa uma mudança de 100.000 vezes na concentração do íon hidrogênio; em outras palavras, esses girinos estavam se desenvolvendo com sucesso em piscinas do que é quimicamente mais ácido do que o suco de laranja para piscinas que têm concentrações iônicas semelhantes às da água do mar!

As opções de deposição de tingir sapos venenosos também confundiram os pesquisadores de outras maneiras: os girinos dessa espécie são canibais agressivos, razão pela qual costumam ocorrer em baixas densidades (1-2 girinos) por piscina.

“Porém, neste estudo, encontramos várias instâncias de mais de 10 girinos dessa espécie coexistindo no mesmo viveiro. A razão pela qual os pais depositariam tantos canibais na mesma piscina, ou se o canibalismo ocorre dentro dessas piscinas especiais, ainda precisa ser testada ”, diz a pesquisadora Chloe Fouilloux da Universidade de Jyväskylä.

Machos mais saudáveis ​​transportando seus girinos para condições mais adequadas?

Do ponto de vista dos pais, descobriram que os pais sapos venenosos carregam seus girinos mais de 20 metros acima do solo da floresta: para um sapo com cerca de 4 centímetros de comprimento, 20 metros é 500 vezes o comprimento do corpo. Em termos humanos, esse feito físico seria equivalente a ter uma pessoa de 1,65 metros escalando uma árvore gigante (inexistente, obviamente) de cerca de 825 metros!

Mas por que os pais às vezes carregam seus girinos a um metro de onde nasceram e outras vezes os transportam para o topo das árvores?

Ao observar as tendências químicas e biológicas, parece que os viveiros mais “confortáveis” do ponto de vista biológico são encontrados em níveis mais altos nas árvores. Uma possível explicação para esse achado é que machos mais saudáveis ​​são capazes de investir mais energia no transporte de seus girinos para condições mais adequadas, mas isso é algo que precisa ser investigado no futuro. Em última análise, ainda há muito a ser aprendido sobre a fisiologia e o cuidado parental desses animais; o grau de flexibilidade química encontrado nesses girinos é extremamente incomum, e o segredo por trás de sua resiliência permanece desconhecido.

“Este trabalho ajuda a destacar a incrível diversidade observada entre as espécies na natureza: pais de diferentes espécies priorizam características únicas na escolha de piscinas para criar seus descendentes, o que molda a forma como as espécies interagem entre si e como se especializam em ocupar diferentes partes de o meio ambiente ”, afirma a Dra. Bibiana Rojas da Universidade de Jyväskylä.

Essa variação abre a porta para pesquisas futuras que exploram como as espécies influenciam umas às outras e como a escolha do pool pelos pais afeta o desenvolvimento e a sobrevivência dos girinos.

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A pesquisa foi publicada na revista Ecology and Evolution em 15 de junho de 2021: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/ece3.7741

Para mais informações:

Chloe Fouilloux, Universidade de Jyvaskyla, [email protegido], tel. +358 41 725 7825

Bibiana Rojas, Universidade de Jyvaskyla, [email protegido], tel. +358 40 805 4622

Andrius Pasukonis, Stanford University, [email protegido]

Especialista em comunicações Tanja Heikkinen, Universidade de Jyvaskyla, [email protegido], +358 50 472 1162

https://www.jyu.fi/en

https://www.jyu.fi/science/en

Twitter: @uniofjyvaskyla Facebook: @JyvaskylaUniversity

https://www.jyu.fi/en/current/archive/2021/06/from-orange-juice-to-sea-water-and-between-the-ground-and-4-story-building-poison- sapo-girinos-pode-sobreviver-quase-em qualquer lugar

Source: https://bioengineer.org/poison-frog-tadpoles-can-survive-almost-anywhere/

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Os cientistas demonstram uma nova abordagem promissora para o tratamento da fibrose cística

Cientistas liderados pelos pesquisadores da Escola de Medicina da UNC, Silvia Kreda, Ph.D., e Rudolph Juliano, Ph.D., criaram uma terapia de oligonucleotídeo aprimorada…

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Cientistas liderados pelos pesquisadores da UNC School of Medicine Silvia Kreda, Ph.D., e Rudolph Juliano, Ph.D., criaram uma estratégia de terapia de oligonucleotídeos aprimorada com potencial para tratar outras doenças pulmonares, como DPOC e asma

Cientistas da CHAPEL HILL, NC – UNC School of Medicine lideraram uma colaboração de pesquisadores para demonstrar uma nova estratégia potencialmente poderosa para o tratamento da fibrose cística (FC) e potencialmente uma ampla gama de outras doenças. Envolve pequenas moléculas de ácido nucléico chamadas oligonucleotídeos, que podem corrigir alguns dos defeitos genéticos subjacentes à FC, mas não são tratados pelas terapias moduladoras existentes. Os pesquisadores usaram um novo método de entrega que supera os obstáculos tradicionais de obtenção de oligonucleotídeos nas células pulmonares.

Como os cientistas relataram na revista Nucleic Acids Research, eles demonstraram a notável eficácia de sua abordagem em células derivadas de um paciente com FC e em camundongos.

“Com a nossa plataforma de entrega de oligonucleotídeos, fomos capazes de restaurar a atividade da proteína que não funciona normalmente na FC e vimos um efeito prolongado com apenas uma dose modesta, então estamos muito animados com o potencial desta estratégia, ”Disse a autora sênior do estudo Silvia Kreda, PhD, professora associada do Departamento de Medicina da UNC e do Departamento de Bioquímica e Biofísica da UNC, e membro do Instituto Marsico Lung da Escola de Medicina da UNC.

Kreda e seu laboratório colaboraram no estudo com uma equipe chefiada por Rudolph Juliano, PhD, Boshamer Distinguished Professor Emérito no Departamento de Farmacologia da UNC e co-fundador e Diretor Científico da startup de biotecnologia Initos Pharmaceuticals.

Cerca de 30.000 pessoas nos Estados Unidos têm FC, um distúrbio hereditário no qual mutações genéticas causam a ausência funcional de uma proteína importante chamada CFTR. Na ausência de CFTR, o muco que reveste os pulmões e as vias aéreas superiores torna-se desidratado e altamente suscetível a infecções bacterianas, que ocorrem com frequência e levam a danos pulmonares progressivos.

Os tratamentos para FC agora incluem drogas moduladoras de CFTR, que restauram efetivamente a função CFTR parcial em muitos casos. No entanto, os moduladores CFTR não podem ajudar cerca de dez por cento dos pacientes com FC, geralmente porque o defeito do gene subjacente é do tipo conhecido como defeito de splicing.

CF e defeitos de emenda

O splicing é um processo que ocorre quando os genes são copiados – ou transcritos – em fitas temporárias de RNA. Um complexo de enzimas e outras moléculas corta a fita de RNA e as remonta, normalmente após a exclusão de certos segmentos indesejados. O splicing ocorre para a maioria dos genes humanos, e as células podem remontar os segmentos de RNA de diferentes maneiras, de modo que diferentes versões de uma proteína podem ser feitas a partir de um único gene. No entanto, defeitos no splicing podem levar a muitas doenças – incluindo CF quando o gene transcrito de CFTR é mal-splicado.

Em princípio, os oligonucleotídeos adequadamente projetados podem corrigir alguns tipos de defeitos de emenda. Nos últimos anos, a Food and Drug Administration aprovou duas terapias de "oligonucleotídeo de troca de splice" para doenças musculares hereditárias.

Na prática, porém, colocar os oligonucleotídeos nas células e nos locais dentro das células onde eles podem corrigir defeitos de splicing de RNA tem sido extremamente desafiador para alguns órgãos.

“Tem sido especialmente difícil obter concentrações significativas de oligonucleotídeos nos pulmões para tratar doenças pulmonares”, disse Kreda.

Os oligonucleotídeos terapêuticos, quando injetados no sangue, precisam enfrentar uma longa série de sistemas biológicos projetados para manter o corpo protegido de vírus e outras moléculas indesejadas. Mesmo quando os oligonucleotídeos entram nas células, os mais geralmente ficam presos em vesículas chamadas endossomos e são enviados de volta para fora da célula ou degradados por enzimas antes de poderem fazer seu trabalho.

Uma nova estratégia de entrega

A estratégia desenvolvida por Kreda, Juliano e seus colegas supera esses obstáculos adicionando dois novos recursos aos oligonucleotídeos de troca de emenda: Em primeiro lugar, os oligonucleotídeos são conectados a moléculas curtas semelhantes a proteínas chamadas peptídeos, que são projetadas para ajudá-los a se distribuir no corpo e entrar nas células. Em segundo lugar, há um tratamento separado com pequenas moléculas chamadas OECs, desenvolvido por Juliano e Initos, que ajudam os oligonucleotídeos terapêuticos a escapar de seu aprisionamento dentro dos endossomos.

Os pesquisadores demonstraram essa abordagem combinada em células cultivadas das vias aéreas de um paciente humano com FC com uma mutação de defeito de splicing comum.

“Adicioná-lo apenas uma vez a essas células, em uma concentração relativamente baixa, corrigiu essencialmente o CFTR para um nível normal de funcionamento, sem evidência de toxicidade para as células”, disse Kreda.

Os resultados foram muito melhores com do que sem OECs e melhoraram com a dose de OEC.

Não existe um modelo de camundongo para CF com defeito de splicing, mas os pesquisadores testaram com sucesso sua abordagem geral usando um oligonucleotídeo diferente em um modelo de camundongo de um defeito de splicing que afeta um gene repórter. Nesses experimentos, os pesquisadores observaram que a correção do defeito de splicing nos pulmões dos camundongos durou pelo menos três semanas após um único tratamento – sugerindo que os pacientes que tomam essas terapias podem precisar apenas de doses esporádicas.

Os pesquisadores agora planejam mais estudos pré-clínicos de seu potencial tratamento para a FC em preparação para possíveis ensaios clínicos.

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Yan Dang, Catharina van Heusden, Veronica Nickerson, Felicity Chung, Yang Wang, Nancy Quinney, Martina Gentzsch e Scott Randell foram outros contribuintes para este estudo do Instituto Marsico Lung; Ryszard Kole, co-autor do Departamento de Farmacologia da UNC.

A Cystic Fibrosis Foundation e os National Institutes of Health apoiaram este trabalho.

https://news.unchealthcare.org/2021/06/scientists-demonstrate-promising-new-approach-for-treating-cystic-fibrosis/

Source: https://bioengineer.org/scientists-demonstrate-promising-new-approach-for-treating-cystic-fibrosis/

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