A descoberta de grandes diferenças sexuais na atividade celular tem implicações importantes para o tratamento de doenças

"Descobrimos um padrão pronunciado de 'os homens são de Marte, as mulheres são de Vênus'", diz a bióloga marinha e ambiental Suzanne Edmands. Ela não se refere à psicologia humana , mas sim às mitocôndrias, os componentes celulares responsáveis ​​pela geração de energia. Edmands, professora de ciências biológicas na Faculdade de Letras, Artes e Ciências da USC Dornsife, publicou recentemente uma pesquisa no Proceedings of the National Academy of Sciences que revela grandes diferenças na atividade genética nas mitocôndrias dos homens em comparação com as mulheres. Embora o estudo analise pequenos organismos marinhos chamados copépodes, Edmands diz que as descobertas têm implicações importantes para a medicina humana : “O genoma mitocondrial destes animais é muito parecido com o nosso – mesmos genes, mesmas funções e tamanho de genoma semelhante”. Centenas de doenças humanas estão ligadas a mitocôndrias disfuncionais, afetando músculos, órgãos como o fígado e o pâncreas, o cérebro e até mesmo os olhos e os ouvidos. Exemplos incluem distrofia muscular, diabetes e doença de Alzheimer. Os tratamentos atuais para estas doenças são em grande parte idênticos para homens e mulheres, mas Edmands acredita que o seu estudo indica que esta abordagem é muitas vezes falha. “Nossas descobertas destacam a necessidade de desenvolver terapias mitocondriais específicas para cada sexo”, diz ela.

As mitocôndrias se comportam de maneira diferente em homens e mulheres

Os cientistas acreditam que as mitocôndrias se originaram como um organismo unicelular que foi engolfado por outro há cerca de 1,5 bilhão de anos. Com o tempo, esses organismos engolfados evoluíram para se especializarem na produção de energia para as células hospedeiras. Esta relação simbiótica provou ser tão benéfica que persistiu ao longo de eras de evolução. Esta antiga mistura de dois organismos explica porque as mitocôndrias têm o seu próprio genoma, separado do núcleo da célula. Já foi estabelecido que a atividade genética nas mitocôndrias varia dependendo do sexo do organismo. “A função mitocondrial pode diferir entre homens e mulheres, que normalmente têm necessidades energéticas e compensações diferentes”, explica Edmands. Mas Edmands queria aprender mais sobre estas diferenças entre os sexos. Seu estudo procurou identificar quais genes mitocondriais são mais ativos nos homens e quais são mais ativos nas mulheres, e como esses genes interagem com os genes nucleares em ambos os sexos. Para garantir que estava observando as diferenças sexuais causadas pelas mitocôndrias, ela estudou uma espécie de copépode que não possui cromossomos sexuais. Os cromossomos sexuais também causam diferenças entre mulheres e homens, e esses efeitos cromossômicos sexuais são difíceis de separar dos efeitos mitocondriais específicos do sexo.

Estudo das mitocôndrias revela grandes diferenças entre os sexos

O grupo de Edmands é o primeiro a testar os efeitos de todos os 37 genes do genoma mitocondrial – genes que os copépodes e os humanos partilham. Ela descobriu que os homens demonstram mais atividade em todos os genes mitocondriais codificadores de proteínas do que as mulheres. Os homens também exibem maior expressão de genes nucleares e mitocondriais que interagem entre si para afetar o metabolismo energético nas células. As mulheres, por outro lado, apresentam maior expressão de genes ligados especificamente à produção e manutenção de mitocôndrias.

Por que essas diferenças são significativas?

Apesar das mitocôndrias conterem apenas uma pequena fração do DNA encontrado no núcleo, o estudo mostrou que os genes mitocondriais afetaram processos em todos os 12 cromossomos dentro do núcleo, exercendo uma influência global. Além disso, os genes mitocondriais e nucleares que interagiam eram quase completamente diferentes entre os sexos.

Orientação para doenças mitocondriais

Edmands diz que as descobertas podem ajudar a informar abordagens para o tratamento de doenças mitocondriais em humanos, particularmente a terapia de substituição mitocondrial. Esta técnica envolve a substituição de mitocôndrias defeituosas no óvulo da mãe por mitocôndrias saudáveis ​​de um doador. “Nossos resultados mostram que trocar um tipo mitocondrial diferente não é como trocar uma bateria”, diz ela. “As incompatibilidades entre as mitocôndrias do doador e o DNA nuclear podem ter repercussões específicas do sexo em todo o genoma”. Compreender quais genes nucleares e mitocondriais interagem e as diferenças nessas interações entre homens e mulheres poderia ajudar os médicos a selecionar o tipo certo de mitocôndrias para garantir maior sucesso com essas terapias.

Mais trabalho mitocondrial pela frente

Em estudos futuros, Edmands espera usar métodos adicionais para investigar diferenças específicas do sexo na função mitocondrial. Ela acredita que o desenho do seu estudo, que evita os cromossomos sexuais, também pode levar outros cientistas a se envolverem em pesquisas semelhantes. “Acredito que os cientistas considerarão esta uma demonstração particularmente convincente dos efeitos mitocondriais específicos do sexo na expressão genética, porque não é confundida pelos efeitos dos cromossomas sexuais”, disse ela.

Fonte: https://phys.org/

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A fascinante vida sexual dos insetos

 

Alguns insetos têm pênis destacáveis, outros produzem espermatozoides 20 vezes maiores que seu próprio corpo. Outros evoluíram com equipamentos especiais para ajudá-los a afastar os rivais de potenciais parceiros. Os insetos podem ser assustadores, promíscuos ou assassinos – mas raramente são enfadonhos. O macho do besouro-veado - o maior besouro da Europa tem mandíbulas enormes conhecidas como chifres, projetadas para separar os pares acasalados. Esse comportamento é observado em vários besouros, com chifres de vários formatos que evoluíram para afastar os machos das fêmeas. O besouro rinoceronte japonês tem um chifre que lembra um garfo. Os chifres também são usados ​​em batalhas para lutar contra outros machos pelo acesso às fêmeas. Em muitas dessas espécies, os machos menores não têm chance de vencer uma luta, então, em vez disso, desenvolveram táticas de acasalamento sorrateiras. Eles esperam que os machos lutem, então entram furtivamente e copulam com a fêmea enquanto os machos estão distraídos. Pequenos besouros machos passam por machos grandes que guardam as entradas dos túneis que contêm fêmeas e cavam passagens secretas para encontrar as fêmeas subterrâneas enquanto os machos maiores ficam de costas.

Competição de esperma

Além das competições físicas entre machos, a competição para fertilizar um óvulo também acontece entre espermatozoides. No reino animal, as fêmeas raramente são fiéis aos seus parceiros, então provavelmente há espermatozoides de vários machos dentro do trato reprodutivo feminino. Os homens desenvolveram várias maneiras de combater isso, como a produção de espermatozoides grandes. O esperma da mosca da fruta tem quase 6 cm de comprimento quando desenrolado, cerca de 20 vezes o tamanho da mosca. Mas, talvez o método mais extraordinário para vencer a competição do esperma seja visto nas odonata (libélulas e libelinhas), que desenvolveram pênis ornamentados. Eles vêm completos com ganchos e chicotes, para desalojar o esperma de machos rivais e empacotar o esperma do próprio macho nos cantos mais distantes do trato reprodutivo feminino, longe de outros pênis masculinos. E não são apenas os machos que têm pênis elaborados. As fêmeas dos insetos cavernícolas do Brasil competem pelo acesso aos machos. Os insetos têm genitália invertida, onde os machos têm uma abertura e as fêmeas têm um órgão erétil pontiagudo. A fêmea usa seu "pênis" para sugar o esperma do macho, e ela pode até decidir em qual das duas câmaras em seu corpo armazenar o esperma. Acredita-se que esse comportamento evoluiu como uma adaptação a um suprimento limitado de alimentos, pois as fêmeas ganham energia ao se banquetearem com o fluido seminal adquirido durante a cópula, que pode durar até 70 horas. As borboletas vivem apenas algumas semanas, então, se os machos vão gerar descendentes, eles não podem ficar por aqui. Exceto, alguns fazem. Muitas borboletas atingem a maturidade sexual assim que emergem da crisálida. Assim, em algumas espécies os machos emergem alguns dias antes das fêmeas, depois se sentam e esperam, copulando com as fêmeas o mais rápido possível. Um comportamento mais perturbador é visto no percevejo. Os machos simplesmente perfuram o abdômen da fêmea e injetam esperma através da ferida em sua cavidade abdominal. Como os insetos têm um sistema circulatório aberto, sem artérias e veias, os espermatozoides podem migrar facilmente da cavidade abdominal para os ovários para fertilização.

Canibalismo sexual

Provavelmente o comportamento sexual mais famoso dos insetos é o do louva-a-deus, onde a fêmea arranca a cabeça do parceiro com uma mordida durante ou após o sexo, ganhando nutrientes para ela e seus filhotes. Esse comportamento aumenta o número de óvulos que os machos fertilizam. Recentemente, os cientistas descobriram que os machos também atacam as fêmeas. Eles não comem as fêmeas, embora às vezes as machuquem gravemente. Os machos que venceram brigas com as fêmeas tinham maior probabilidade de acasalar em vez de apenas serem comidos.

Cintos de castidade

Muitos insetos machos só conseguem acasalar uma vez, mesmo quando não são comidos pelos parceiros. Por exemplo, as abelhas machas ejaculam com uma força explosiva tão alta que é alto o suficiente para os humanos ouvirem. Isso garante que o esperma seja passado para a fêmea, mas resulta na paralisia do macho, que o mata. Portanto, os machos precisam aproveitar ao máximo suas façanhas. Uma forma de evitar que outros machos acasalem com uma fêmea é produzir um tampão copulador – algo que impedirá que um macho diferente insira o seu esperma dentro de uma fêmea para fertilizar os seus óvulos. A aranha anã europeia produz um tampão ao secretar um líquido durante a cópula que endurece com o tempo. Os pesquisadores descobriram que cópulas mais longas resultam em tampões maiores que são mais difíceis de serem removidos por outros machos. Para garantir que ninguém mais acasale com sua fêmea depois que ela morrer, o macho da aranha teia orbital desenvolveu um plug copulatório extremo. Ele tem um pênis destacável que permanece dentro da fêmea após o término da cópula. Embora seja comum que a ponta do pênis de uma aranha se quebre dentro de uma fêmea, impedindo a entrada de outros machos, o pênis destacável da aranha teia orbital tem uma função adicional, pois continua a transferir espermatozoides por conta própria - por mais de 20 minutos - aumentando o sucesso do acasalamento.

Então você viu, os insetos são, de fato, incríveis.

Fonte: https://phys.org/

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O primeiro transplante de rosto e olhos do mundo

 

Numa conquista histórica para a ciência médica, os cirurgiões concluíram com sucesso o primeiro transplante de rosto e olhos do mundo, marcando um avanço significativo nas capacidades cirúrgicas e na tecnologia. Este procedimento inovador, possibilitado pela integração de tecnologias de ponta, representa um grande avanço no campo do transplante e da cirurgia reconstrutiva. A cirurgia, que envolveu procedimentos complexos e técnicas de precisão, utilizou guias de corte impressas em 3D de última geração para acessar a cavidade orbital do doador com precisão incomparável. Esta abordagem inovadora não só simplificou o processo cirúrgico, mas também minimizou os riscos e melhorou a taxa geral de sucesso do transplante.

Um dos principais componentes que contribuíram para o sucesso deste feito notável foi a utilização de microscópios de alta potência e técnicas microcirúrgicas. Essas ferramentas e métodos avançados permitiram que os cirurgiões realizassem manobras delicadas com precisão sem precedentes, garantindo ótimos resultados para o paciente. As implicações desta conquista vão muito além da sala de cirurgia. A conclusão bem-sucedida do transplante facial e ocular abre portas para novas possibilidades na reconstrução e transplante facial, oferecendo esperança aos indivíduos que enfrentam desafios médicos complexos e lesões. Além disso, este marco serve como uma prova da busca incessante pela excelência e inovação na área médica. Sublinha a importância da colaboração entre profissionais médicos, investigadores e especialistas tecnológicos para ultrapassar os limites do que é possível na medicina moderna. Enquanto a comunidade médica celebra esta conquista inovadora, o mundo aguarda com expectativa novos avanços e descobertas que continuarão a redefinir o panorama dos cuidados de saúde e a melhorar a vida dos pacientes em todo o mundo.

Fonte: https://interestingengineering.com/

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A China coletou as primeiras amostras de rochas do outro lado da lua

 

A missão Chang'e-6 da China iniciou a sua viagem de regresso à Terra para entregar as primeiras amostras lunares de rocha e solo do outro lado da Lua. A missão já fez história ao se tornar a primeira a lançar uma espaçonave do outro lado da lua. Ele fará história novamente se transportar com sucesso suas amostras de volta à Terra.De acordo com uma atualização da missão da Administração Espacial Nacional da China (CNSA) em 4 de junho, o veículo de subida que transportava as amostras entrou com sucesso na órbita lunar designada logo após decolar da Lua. A missão Chang'e-6 foi lançada em maio e pousou no outro lado da Lua no domingo, 2 de junho. Aterrissou na Bacia do Pólo Sul-Aitken, que se estima ter se formado há mais de 4 bilhões de anos. A missão usou uma broca e um braço robótico para retirar dois quilos de material da superfície lunar. Esta amostra foi cuidadosamente selada em um recipiente metálico a vácuo dentro do módulo ascendente da espaçonave.A agência espacial da China usou um satélite retransmissor para manter contato com a sonda Chang'e-6 o tempo todo. A China é o primeiro país a enviar duas missões ao outro lado da Lua. Depois de decolar da superfície lunar, a sonda Chang'e-6 partiu para o encontro com a cápsula de reentrada que orbita a Lua. A cápsula de retorno levará cerca de três semanas para voltar à Terra com as amostras. Espera-se que ele pouse no deserto da região da Mongólia Interior, na China, por volta de 25 de junho.

Fonte: https://interestingengineering.com/

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