segunda-feira, 4 de julho de 2011

Relatório - Risco da Mudanças Climáticas

Há alguns meses li o relatório sobre mudanças climáticas divulgado em maio de 2011. Trata-se de um projeto colaborativo realizado pelo Centro de Ciência do Sistema Terrestre (CCST) do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE) do Brasil e o Met Office Hadley Centre (MOHC) do Reino Unido.
É um documento de umas 50 páginas, muito interessante e vale a pena ler na integra. O link para fazer o download é o seguinte http://www.ccst.inpe.br/relatorio_port.pdf
O que postarei aqui é um super resumo do documento.

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RELATÓRIO: RISCO DA MUDANÇAS CLIMÁTICAS NO BRASIL
- MAIO 2011-

A temperatura média global subiu aproximadamente 0,7°C no século passado e esse aquecimento deve continuar em decorrencia das contínuas emissões de gases do efeito estufa (GEE).
Os modelos climáticos projetados pelo MOHC-INPE são para grandes aumentos de temperatura do ar e reduções percentuais da precipitação pluviométrica na Amazônia, com mudanças mais acentuadas depois de 2040. Isso certamente traria impactos econômicos visto que 70% da energia brasileira vem de usinas hidrelétricas.

O desmatamento na Amazônia também é preocupante. Ao alterar o ciclo hidrológico regional, o desmatamento em grande escala pode produzir um clima mais quente e seco. Quando o desmatamento atinge mais de 40% da extensão original da floresta Amazônica, a preciptação pluviométrica diminui de forma significativa no leste da Amazônia. O desmatamento poderia provocar um aquecimento de mais de 4ºC no leste da Amazônia e as chuvas de julho a  novembro diminuiriam em até 40% Somando-se isso a qualquer mudança decorrente do aquecimento global.

Alguns estudos mostram que as mudanças climáticas podem resultar em die-back (colapso) da floresta Amazônica, rica fonte de biodiversidade, oxigênio e agua doce. Porém um perigo que se concidera mais imediato em prejuízo da floresta é o desmatamento.

A floresta Amazônica desempenha um papel crucial no clima da América do Sul por seu efeito no ciclo hidrológico-regional. A floresta interage coma atmosférta para regular a umidade no interior da bacia. A umidade é transportada para a aregião amazônica pelos ventos alísios provenientes do atlântico tropical. Estima-se que entre 30% e 50% das precipitações pluviométricas na bacia amazônica constituem em evaçporação reciclada (evaporação produzida pela própria floresta que precipita). A umidade originada na bacia amazônica é tranportada pelos ventos para outras partes do continente e é conciderada importante na formação de precipitação em rigiões distantes da própria amazônia.
Tanto o desmatamento como as mudanças climáticas podem prejudicar severamente o funcionamento dafloresta amazônica como ecossistema florestal, reduzindo sua capacidade de retyer carbono, enfraquecendo o ciclo hidrológico regional, aumentando a temperatura do solo e eventualmente impelindo a Amazônia a um processo gradual de savanização.

A amazônia está ligada ao sistema climático global, influenciando-o e sendo por ele influenciada. A variabilodade climática em outras partes do planeta, masi particularmente nos oceanos pacífico ou atlãntico tropicais, podem acarretar variações no clima da amazônia.

Sobre as mudanças climáticas na amazônia, a melhor estimativa do IPCC sobre a elevação da temperatura entre o final do séc XX e o final do séc XXI para o cenário de baixa emissões (SRES "B1") é de 2,2°C e a melhor estimativa para o cenário de altas emissões (SRES "A2") é de 4,5°C (a faixa varia de 3,9°C a 5,1°C).

Usando a projeção de um modelo climático do Centro Halley, um estudo estimou qual a probabilidade de um ano como 2005 se repetir na amazônioa no futuro. O estudo sugere que nas condições atuais, a seca de 2005 foi um evento que ocorre aproximadamante uma vez em 20 anos, mas até 2025 pode passar a aocrrer uma vez  em 2 anos, e até 2060, 9 vezes em 10 anos. Ou seja, pode tornar-se a norma em vez de um evento extremo.

Projeções das mudanças climáticas na Amazônia
No domínio da américa do sul, a previsão é de que no futuro, certas áreas se tornarão mais úmidas e outras mais secas.
Em relação à temperatura a análise gera uma faixa do possível aquecimento da amazônia até o final do século que corresponde a pouco mais de 2°C sobre os valores de referencia no limite inferior e de 9°C no limite superior.
A redução nas precipitações pluviométricas anuais fica aproximadamente 10% e 20% na última década do século, no cenário de baixas emissões. No cenário A1FI (altas emissões), esses números sobem para uma redução de 20% a 40% nas chuvas.
Essas mudanças projetadas podem ter profundas implicações para o futuro dos recursos hidricos, a ocorrencia e propagação de incêndios e os correspondentes impactos no Brasil.
Os modelos mostram, em maior ou menor grau, que a floresta tropical desapareceria na amazônia sob as condições do novo clima projetado para o fim do século, sendo substituida pela savana.

A redução do desmatamento traria benefício imediatos em termos de mitigação das emissões globais de gases do efeito estufa.
A taxa de 40% de desmatamento poderia ser um Tipping point (ponto sem retorno), ponto além do qual a perda florestal provoca impactos no clima que, por sua vez causam mais perda florestal. Um aquecimento global de 3ºC a 4ºC também poderia levar a um tipping point similar.

Outro fator ambiental desencadeador de mudanças na amazônia e associada ao desmatamento seria o aumento da vulnerabilidade de uma floresta fragmentada aos "efeitos de borda", tais como ventos fortes e, principalmente, os incêndios florestais.
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sexta-feira, 1 de julho de 2011

Hormônio Insulina - Vias de Sinalização

Esse texto é baseado num apanhado feito no artigo:
CARVALHEIRA, José B.C.; ZECCHIN, Henrique G.; SAAD, Mario J.A.. Vias de Sinalização da Insulina. Arq Bras Endocrinol Metab, São Paulo, v. 46, n. 4, Aug. 2002 . Available from http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0004-27302002000400013 access on 28 June 2011.


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A INSULINA É O HORMÔNIO ANABÓLICO mais conhecido e é essencial para a manutenção da homeostase de glicose e do crescimento e diferenciação celular. Esse hormônio é secretado pelas células β das ilhotas pancreáticas em resposta ao aumento dos níveis circulantes de glicose e aminoácidos após as refeições.
A insulina regula a homeostase de glicose em vários níveis, reduzindo a produção hepática de glicose (via diminuição da gliconeogênese e glicogenólise) e aumentando a captação periférica de glicose, principalmente nos tecidos muscular e adiposo. A insulina também estimula a lipogênese no fígado e nos adipócitos e reduz a lipólise, bem como aumenta a síntese e inibe a degradação protéica.
A sinalização intracelular da insulina começa com a sua ligação a um receptor específico de membrana, uma proteína heterotetramérica com atividade quinase, composta por duas subunidades α e duas subunidades β, que atua como uma enzima alostérica na qual a subunidade α inibe a atividade tirosina quinase da subunidade β. A ligação da insulina à subunidade a permite que a subunidade b adquira atividade quinase levando a alteração conformacional e autofosforilação, que aumenta ainda mais a atividade quinase do receptor.
Uma vez ativado, o receptor de insulina fosforila vários substratos protéicos em tirosina. Atualmente, dez substratos do receptor de insulina já foram identificados. Quatro desses pertencem à família dos substratos do receptor de insulina, as proteínas IRS. Outros substratos incluem Shc, Gab-1, p60dok,Cbl, JAK2 e APS (3-5). A fosforilação em tirosina das proteínas IRS cria sítios de reconhecimento para moléculas contendo domínios com homologia a Src 2 (SH2). Dentre estas se destaca a fosfatidilinositol 3–quinase (PI 3-quinase).


Inibição da Sinalização do Receptor de Insulina
O receptor de insulina, além de ser fosforilado em tirosina, também pode ser fosforilado em serina, o que atenua a transmissão do sinal através da diminuição da capacidade do receptor em se fosforilar em tirosina após estímulo com insulina. Essas fosforilações inibitórias causam feedback negativo na sinalização insulínica e podem provocar resistência à insulina. A ação da insulina também é atenuada por proteínas fosfatases de tirosina, que catalisam a rápida desfosforilação do receptor de insulina e de seus substratos.
A PI 3-quinase é importante na regulação da mitogênese, diferenciação celular e transporte de glicose estimulado pela insulina. Atualmente, a PI 3-quinase é a única molécula intracelular considerada essencial para o transporte de glicose.


A Via CAP/Cbl
Além da ativação da PI 3-quinase, outros sinais também são necessários para que a insulina estimule o transporte de glicose. Essa segunda via envolve a fosforilação do protooncogene Cbl. Na maioria dos tecidos sensíveis à insulina, Cbl está associado com a proteína adaptadora CAP.

Cascatas de Fosforilação Estimuladas pela Insulina
Semelhante a outros fatores de crescimento, a insulina estimula a mitogen-activated protein (MAP) quinase. Essa via inicia-se com a fosforilação das proteínas IRS e/ou Shc, que interagem com a proteína Grb2. A Grb2 está constitutivamente associada à SOS, proteína que troca GDP por GTP da Ras ativando-a. A ativação da Ras requer a participação da SHP2. Uma vez ativada, Ras estimula a fosforilação em serina da cascata da MAPK que leva à proliferação e diferenciação celulares.

Regulação da Síntese de Glicogênio
A insulina inibe a produção e liberação de glicose no fígado através do bloqueio da gliconeogênese e glicogenólise. A insulina estimula o acúmulo de glicogênio através do aumento do transporte de glicose no músculo e síntese de glicogênio em fígado e músculo. A insulina também altera a quantidade de ácidos graxos livres liberados da gordura visceral. O fluxo direto de ácidos graxos na veia porta para o fígado modula a sensibilidade à insulina nesse órgão regulando a produção de glicose.

Regulação da Síntese e Degradação de Lipídeos
Uma ação clássica da insulina é estimular a síntese de ácido graxo no fígado em períodos de excesso de carboidratos. Em adipócitos a insulina também reduz a lipólise através da inibição da lipase hormônio sensível. Esta enzima é ativada pela PKA (proteína quinase A). A insulina inibe a atividade da PKA.


Link para animação em flash sobre as vias de ação do Hormônio Insulina


Queira ver também o post sobre Mutação no Gene IRS1 na via de sinalização da Insulina

Gene IRS1 - Substrato Receptor de Insulina 1

Estava navegando e pesquisando, como sempre, e me deparei com a seguinte notícia no site da BBC

'Gene da magreza' é associado a problemas no coração

Como não era para menos resolvi pesquisar sobre o tal gene, descobri algumas coisas e as aglutinei aqui.
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Nomes e origem, Atributos e Característica Gerais


Nome do Gene: IRS1- Este gene codifica uma proteína que é fosforilada pela insulina tirosina quinase do receptor. Mutações nesse gene são associada com diabetes tipo II e susceptibilidade à resistência à insulina.

Nomes de proteína: Substrato 1 do receptor de insulina
                                Nome curto = IRS-1

Organismo: Homo sapiens (humanos)

Comprimento da seqüência: 1242 AA (aminoácidos).

Função: Podem mediar o controle de vários processos celulares de insulina. Quando fosforilada pelo receptor de insulina se liga especificamente a várias proteínas celulares contendo SH2 domínios como fosfatidilinositol 3-quinase p85 subunidade ou GRB2. Ativa fosfatidilinositol 3-quinase, quando ligado à subunidade p85 reguladoras.

Polimorfismo: O polimorfismo Arg-971 prejudica a capacidade da insulina em estimular o transporte de glicose, a translocação do transportador de glicose e síntese de glicogênio. O polimorfismo na Arg-971 pode contribuir para a resistência à insulina in vivo observada em portadores desta variante. Arg-971 poderia contribuir para o risco de doenças cardiovasculares ateroscleróticas associadas com organizações não-insulino-dependente diabetes mellitus, produzindo um conjunto de resistência à insulina relacionada com anormalidades metabólicas. O polimorfismo Arg-971 pode contribuir para a predisposição genética de disfunção endotelial e doença cardiovascular. 

 

Envolvimento na doença : Polimorfismos em IRS1 podem estar envolvidos na etiologia da não-insulino-dependente diabetes mellitus.

Outros aspctos interessantes: As funções fisiológicas do IRS-1/2 foram recentemente estabelecidas através da produção de camundongos sem os genes que codificam o IRS-1 e IRS-2 (camundongos knockout para IRS-1 e IRS-2). O camundongo que não expressa IRS-1 apresenta resistência à insulina e retardo de crescimento, mas não é hiperglicêmico. Foi demonstrado que o IRS-2 poderia compensar parcialmente a ausência de IRS-1, o que explicaria o fenótipo de resistência à insulina sem hiperglicemia do camundongo knockout de IRS-1. O camundongo que não expressa o IRS-2 foi recentemente gerado e apresenta um fenótipo diferente do camundongo sem IRS-1: hiperglicemia acentuada devido a diversas anormalidades na ação da insulina nos tecidos periféricos e a falência da atividade secretória das células β acompanhada de redução significativa da massa de células β pancreáticas. Em contraste, camundongos knockout para o IRS-3 e IRS-4 têm crescimento e metabolismo de glicose quase normal.



Links para pesquisa:
http://www.bbc.co.uk/portuguese/noticias/2011/06/110627_gene_magreza_coracao_mv.shtml

http://www.uniprot.org/uniprot/P35568&usg=ALkJrhjhrOSeOrhiPe0GKAt47tmST0rlyQ#section_comments

http://www.genecards.org/cgi-bin/carddisp.pl?gene=IRS1

CARVALHEIRA, José B.C.; ZECCHIN, Henrique G.; SAAD, Mario J.A.. Vias de Sinalização da Insulina. Arq Bras Endocrinol Metab, São Paulo, v. 46, n. 4, Aug. 2002 . Available from http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0004-27302002000400013 access on 28 June 2011.