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A Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo é uma instituição pública de fomento à pesquisa acadêmica ligada à Secretaria de Desenvolvimento Econômico, Ciência, Tecnologia e Inovação do governo do estado de São Paulo

COVID-19 pode levar sistema imune à exaustão mesmo em jovens com quadro leve ou moderado

Maria Fernanda Ziegler | Agência FAPESP – Dados preliminares de um estudo feito na Universidade Estadual Paulista (Unesp) sugerem que a infecção pelo SARS-CoV-2 pode causar alterações severas no sistema imunológico até mesmo em pessoas jovens e saudáveis, com quadros leves ou moderados de COVID-19. No trabalho, pesquisadores brasileiros e portugueses avaliaram células de defesa de indivíduos não vacinados entre 30 e 180 dias após a infecção.

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“As células imunes dos pacientes infectados pelo vírus estavam em exaustão, algo semelhante ao que acontece com as células de pessoas com obesidade grau 2 ou 3, com doenças crônicas, como diabetes, ou já idosas. Mas é algo completamente inesperado para pessoas jovens e sem problemas de saúde”, conta à Agência FAPESP Fábio Santos de Lira, professor da Faculdade de Ciências e Tecnologia (FCT-Unesp), campus de Presidente Prudente.

Os dados, que foram apresentados em congresso promovido pela Sociedade Internacional de Imunologia e Exercício nos Estados Unidos, integram o projeto FIT COVID, apoiado pela FAPESP. O objetivo do grupo, que envolve pesquisadores de instituições paulistas e da Universidade de Coimbra (Portugal), é investigar os efeitos da COVID-19 nos sistemas imune, vascular e nervoso autônomo (ramo do sistema nervoso central que controla respiração, circulação sanguínea e outras funções vitais) de pessoas com menos de 40 anos e que apresentaram quadros leves e moderados da COVID-19. A proposta é acompanhar o impacto da doença nos voluntários até dois anos depois da infecção.

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“Nosso projeto busca saber os efeitos da COVID-19 na população jovem e saudável, que foi totalmente negligenciada no início da pandemia. Esses indivíduos foram para o hospital, tiveram o diagnóstico, mas, como tinham sintomas leves ou moderados, não foram assistidos. Então, voltaram para casa e fizeram o isolamento sem nenhum acompanhamento. No entanto, nossos estudos estão mostrando que até mesmo essas pessoas, ao serem infectadas, podem ter sofrido fortes prejuízos nos sistemas analisados”, afirma Lira.

O pesquisador explica que o principal sinal das alterações observadas no sistema imunológico desses indivíduos foi o cansaço extremo. O grupo comparou o sistema imune de 20 pessoas infectadas com o de 20 não infectadas e observou uma série de alterações naquelas que tiveram COVID-19, entre elas função pulmonar prejudicada, menor nível de atividade física e – ao contrário dos pacientes que tiveram doença grave – menor concentração de moléculas pró-inflamatórias conhecidas como citocinas, que são produzidas para avisar o sistema imune sobre a necessidade de enviar mais células de defesa ao local da infecção.

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“Isso é uma autorregulação do sistema imune. Talvez, por conta da baixa quantidade de citocinas, esses indivíduos não tiveram a forma grave da doença. Foi um mecanismo que conseguiu contrabalançar os efeitos do vírus. Isso porque houve diminuição da interleucina-6 [importante mediador da resposta inflamatória conhecida como tempestade de citocina]. Além disso, houve aumento da interleucina-10 e do receptor solúvel do TNF-alfa [citocinas anti-inflamatórias]. Houve também aumento da prostaglandina, que é uma molécula inflamatória, e alteração do perfil lipídico – esses indivíduos apresentavam a fração de triglicérides elevada e mais leptina [hormônio envolvido na regulação do apetite]”, explica.

A coleta das amostras ocorreu em maio de 2021, quando essa população ainda não tinha sido vacinada. Além dos dados mensurados logo após a infecção, os pesquisadores colheram amostras de sangue desses pacientes após o esquema vacinal completo (quando todos já haviam sido vacinados) e vão colher com um ano após a vacinação.

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Exaustão

O pesquisador explica que, por serem jovens e clinicamente saudáveis, o esperado era que essas pessoas apresentassem pequenas alterações no sistema imune. “Mas o que vimos ao avaliar o metabolismo energético das células imunológicas é que ele está completamente alterado. O vírus consegue reprogramar as células imunes e levá-las para um status totalmente inflamatório. Trata-se, portanto, de um vírus muito agressivo, mesmo para pessoas jovens, saudáveis e comprovadamente sem nenhum problema clínico”, ressaltou Lira.

Outro achado do estudo foi o papel parcialmente protetor da atividade física contra os efeitos prejudiciais do SARS-CoV-2 no sistema imune. Ao analisar as células de defesa, entre elas monócitos e linfócitos T, os pesquisadores observaram que os indivíduos infectados apresentavam um perfil anti-inflamatório reduzido das células T reguladoras. Já a proteína PD1 – que tem a função de impedir que as células T ataquem outras células do corpo – estava aumentada tanto nos linfócitos T CD4 quanto T CD8.

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“De maneira curiosa, o nível de atividade física desses pacientes protegeu parcialmente contra as alterações no sistema imune. Quanto maior o nível de atividade física, maior era a proteção contra as alterações na [célula T] CD8, mas não na CD4”, diz o pesquisador.

Os pesquisadores analisaram ainda a condição muscular, medindo a força de pressão da mão e realizando testes como sentar e levantar, caminhada de seis minutos e de força do quadríceps.

“Entre os parâmetros de força muscular, só encontramos diferença no teste de seis minutos. O grupo COVID percorreu uma distância menor que o grupo-controle. Mas quando analisamos a parte respiratória – a função respiratória, tanto absoluta quanto relativa, e o volume forçado – tudo estava prejudicado estatisticamente no grupo infectado. Todos os valores foram menores. Portanto, isso confirma que eles tiveram comprometimento da função pulmonar e também na tolerância ao exercício”, afirma.

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Também foi avaliado o metabolismo energético das células imunes, o que mostrou uma predominância do metabolismo glicolítico [geração de energia por meio da quebra de glicose] na produção de energia do organismo. “A predominância do metabolismo glicolítico significa que há um caráter pró-inflamatório. Portanto, a célula está exausta, pois está produzindo muita citocina em repouso e, quando estimulada, ela não responde. Todo esse quadro demonstra uma enorme deficiência no sistema imune”, diz.

Alterações no sistema nervoso

Além do monitoramento do sistema imune de indivíduos jovens que tiveram COVID-19 antes de serem vacinados, o FIT-COVID está analisando os prejuízos ocorridos no sistema nervoso autônomo – que funciona de modo involuntário para que ocorram os batimentos cardíacos, por exemplo. Os dados mostram que, cinco meses após estarem curados da doença, os prejuízos no sistema nervoso autônomo se restabeleceram, voltando à normalidade.

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Os resultados desse braço da pesquisa foram apresentados em dois artigos científicos publicados na revista Environmental Research and Public Health em fevereiro de 2022 e em janeiro deste ano (leia mais em: agencia.fapesp.br/38061/).

Vale lembrar que o sistema nervoso autônomo é dividido em duas partes: o sistema simpático e o parassimpático. O sistema simpático é responsável pelas alterações no organismo em situações de alerta, preparando o organismo para enfrentar ou fugir de uma ameaça. Envolve, portanto, maior gasto de energia. Cabe a esse ramo aumentar a frequência cardíaca e a pressão arterial, liberar adrenalina, contrair e relaxar músculos, dilatar os brônquios, dilatar as pupilas, aumentar a transpiração. Já o sistema nervoso parassimpático normaliza o funcionamento dos órgãos internos depois da situação de alerta.

Nessa parte do estudo, a análise da frequência cardíaca até 180 dias após os indivíduos terem sido infectados mostrou uma atividade simpática aumentada durante o repouso.

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“É esperado que no repouso a atividade parassimpática esteja mais alta que a simpática, pois o sistema nervoso simpático está relacionado com a atividade física. Se uma pessoa precisa sair correndo de repente por algum motivo é o sistema nervoso simpático que controla as respostas do corpo, como aumento da frequência cardíaca, a esse estresse. Portanto, especialmente em adultos jovens e saudáveis o esperado seria uma atividade parassimpática no repouso superior à atividade simpática”, explica Ana Paula Coelho Figueira Freire, professora da Universidade do Oeste Paulista (Unoeste) e primeira autora dos artigos.

Freire ressalta que o desequilíbrio no sistema nervoso autonômico encontrado em pessoas jovens e saudáveis infectadas pelo SARS-CoV-2 pode estar relacionado com níveis inflamatórios mais altos. “Alguns fatores que podem estar associados a esse desequilíbrio no sistema nervoso autônomo e sua recuperação cinco meses depois é o controle da tempestade inflamatória ao longo do tempo. É o sistema imune se recuperando e reduzindo os níveis inflamatórios, podendo impactar isso no sistema nervoso autônomo, ou seja, a própria resolução da inflamação ao longo do tempo”, diz Freire.

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“A variabilidade da frequência cardíaca demonstrou que os índices mais elevados de sistema simpático podem estar relacionados a uma eventual comorbidade cardiovascular e até mesmo a morte súbita”, diz.

Freire ressalta que, mesmo com a recuperação do sistema nervoso autônomo após cinco meses, o achado dá uma perspectiva maior para pesquisadores e profissionais da saúde compreenderem o curso da doença. “Até indivíduos adultos jovens não estão livres de apresentar comprometimentos causados pela COVID-19. Mesmo com o sistema nervoso autônomo tendo se restabelecido numa janela de tempo de cinco meses, é relevante aprofundarmos o entendimento de como a doença se comporta, especialmente nessa população jovem”, afirma Freire.

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Além do monitoramento desses pacientes dois anos após terem sido infectados, o FIT COVID tem uma segunda fase de estudos que visa avaliar células imunes de atletas olímpicos que não foram infectados pelo SARS-CoV-2 antes de terem sido vacinados.

“Nosso objetivo é isolar as células imunes desses atletas olímpicos – sabidamente muito eficientes – e, em laboratório, observar como elas reagem ao soro sanguíneo desses indivíduos jovens e saudáveis. Queremos saber se essas células conseguem amenizar os efeitos pró-inflamatórios do soro do indivíduo infectado antes da vacina e depois da vacina”, afirma Lira.

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O artigo Role of Body Mass and Physical Activity in Autonomic Function Modulation on Post-COVID-19 Condition: An Observational Subanalysis of Fit-COVID Study pode ser lido em: www.mdpi.com/1660-4601/19/4/2457.

Já o estudo Autonomic Function Recovery and Physical Activity Levels in Post-COVID-19 Young Adults after Immunization: An Observational Follow-Up Case-Control Study está disponível em: www.mdpi.com/1660-4601/20/3/2251.

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Novo centro da USP pretende combinar pesquisa em saúde mental com atendimento digital à população

José Tadeu Arantes | Agência FAPESP – O Centro Nacional de Pesquisa e Inovação em Saúde Mental (CISM) foi lançado oficialmente em evento realizado na última quarta-feira (15/03), no Instituto de Psiquiatria do Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo (HC-FM-USP).

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Iniciativa conjunta do Departamento de Psiquiatria da FM-USP e da FAPESP, o CISM deverá combinar atividades de pesquisa, buscando os fatores que originam e precipitam os transtornos mentais, com o desenvolvimento de intervenções digitais que possam promover a saúde mental da população de forma mais inovadora e escalável. Além disso, se propõe a estudar a implementação de intervenções comprovadamente efetivas no Sistema Único de Saúde (SUS), de modo a garantir que o conhecimento gerado pela ciência em saúde mental se traduza em benefícios reais à população.

Reunindo pesquisadores das faculdades de medicina da USP, da Universidade Federal de São Paulo (Unifesp) e da Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS), as mais produtivas em saúde mental da América Latina, o CISM já conta com um expressivo leque de parcerias ou assessorias internacionais, entre elas as das universidades Harvard e Yale, nos Estados Unidos.

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Além do substancial aporte financeiro provido pela FAPESP, sua criação contou com recursos do Banco Industrial do Brasil (BIB). No âmbito da FAPESP, o CISM ficará alocado entre os Centros de Pesquisa em Engenharia/Centros de Pesquisa Aplicada (CPEs/CPAs) mantidos pela Fundação.

Em apresentação feita durante o evento, Eurípedes Constantino Miguel Filho, vice-chefe do Departamento de Psiquiatria da FM-USP e coordenador do projeto, informou com mais detalhes como serão os três eixos estruturantes do CISM.

“No Eixo 1, ‘Neurociência Populacional’, teremos um estudo de coorte [acompanhamento de um grupo de voluntários] que buscará identificar os fatores de risco importantes na origem dos transtornos mentais. No Eixo 2, ‘Intervenções Digitais’, queremos criar um ambiente de inovação em que identificamos as necessidades da população em saúde mental e partimos para a prototipagem e desenvolvimento de aplicativos que possam dar conta destes problemas, sendo devidamente testados do ponto de vista de sua eficácia clínica. No Eixo 3, ‘Ciência da Implementação’, pretendemos implementar intervenções baseadas em evidências no Sistema Único de Saúde de duas cidades do Estado de São Paulo, Jaguariúna e Indaiatuba. O objetivo final é oferecer soluções testadas para serem disseminadas pelo país e adotadas como políticas públicas”, disse.

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Referência internacional

A expectativa é que o modelo do CISM não apenas extrapole as fronteiras paulistas, podendo motivar iniciativas semelhantes em outros Estados brasileiros, mas também se torne uma referência internacional, principalmente, mas não apenas, para países de baixa e média rendas per capita.

Miguel Filho lembrou que os transtornos mentais afetam cerca de 30% da população na megalópole de São Paulo. Esse número foi levantado por uma pesquisa realizada há mais de dez anos, mas que continua referencial na área (leia mais em: agencia.fapesp.br/15215/).

“Além disso, entre todas as condições médicas, os transtornos mentais se destacam por representar uma grande carga de doença para a população, por serem frequentes, iniciarem cedo na vida e causarem incapacidade e sofrimento”, ressaltou.

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Um dado quase sempre ignorado é que os transtornos mentais têm início precoce, tendo seu pico de incidência entre os 14 e 15 anos de idade. Por outro lado, o acesso ao tratamento é limitado. Estudo que utilizou uma base de dados de mais de 60 mil indivíduos no Brasil mostrou que, por ocasião do levantamento, apenas 20% das pessoas com depressão haviam recebido algum tipo de tratamento. E que uma porcentagem importante da população mais vulnerável não estava recebendo ajuda. Esses números sobrelevam a importância do CISM para o sistema de saúde brasileiro.

Na sequência da apresentação, Luis Augusto Rohde, professor titular do Departamento de Psiquiatria e Medicina Legal da UFRGS, desenvolveu o tema das tecnologias digitais em saúde mental, contemplado pelo Eixo 2. E afirmou que, embora os aplicativos dedicados à saúde mental tenham explodido no mercado, apenas 2% deles são respaldados por pesquisas. “Além disso, 90% dos usuários abandonam os aplicativos em um prazo de dez dias”, disse.

A proposta de criação do “Hub Saúde Mental Digital” visa superar esse quadro, tornando-se um centro de referência nacional para incubação e aceleração de soluções digitais inovadoras em saúde mental. E, em parceria com o INOVA-HC (núcleo de inovação tecnológica do hospital), estabelecer um centro de acreditação para soluções digitais inovadoras em saúde mental.

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O detalhamento do Eixo 3 foi feito por Paulo Rossi Menezes, professor titular do Departamento de Medicina Preventiva da Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto (FMRP-USP). Ele informou que aproximadamente 50% das intervenções médicas que têm eficácia cientificamente comprovada não chegam à prática clínica. E que o tempo médio necessário para a implementação gira em torno de 20 anos. Ou seja, não basta produzir conhecimento de qualidade, é preciso saber como colocá-lo em prática – o que torna a própria implementação uma ciência.

Além de Miguel Filho, Rohde e Menezes, a coordenação do CISM conta com a participação de Jair de Jesus Mari, professor titular do Departamento de Psiquiatria da Unifesp.

No evento de lançamento, entre várias autoridades, estiveram presentes Vahan Agopyan, secretário de Ciência, Tecnologia e Inovação do Estado de São Paulo; Carlos Gilberto Carlotti Júnior, reitor da USP; Eloisa de Oliveira Bonfá, diretora da FM-USP; Carlos Alberto Mansur, CEO do BIB; Marco Antonio Zago, presidente do Conselho Superior da FAPESP; e Luiz Eugênio Mello, diretor científico da Fundação.

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Zago contou que a proposta original do CISM, que vinha com a doação privada do BIB, não correspondia exatamente ao modelo dos CPEs/CPAs, que é hoje o maior programa de cooperação entre universidades e empresas do Brasil, com um investimento de R$ 1,5 bilhão.

“O professor Luiz Eugênio Mello trabalhou intensamente, junto com o Carlos Américo Pacheco, diretor-presidente da FAPESP, para formatar esse centro que estamos lançando aqui agora. E é isso que eu quero comemorar, a capacidade de nossos diferentes atores de obter os resultados que importam para a sociedade”, sublinhou Zago.

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Recuperação de floresta tropical compensa 26% de emissões de carbono provocadas por desmate e degradação

Luciana Constantino | Agência FAPESP – Pesquisa publicada nesta quarta-feira (15/03) na revista Nature traz uma nova metodologia que permite calcular ao longo do tempo a capacidade de absorção de carbono de áreas em regeneração de florestas tropicais, podendo contribuir na discussão de planos de mitigação de efeitos das mudanças climáticas e de pagamentos por serviços ambientais.

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Liderado por cientistas do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (Inpe) e da Universidade de Bristol (Reino Unido), o estudo é o primeiro deste tipo realizado em larga escala com o uso de sensoriamento remoto. Os dados de satélite, obtidos entre 1984 e 2018, permitem não só monitorar o crescimento das florestas secundárias como entender a distribuição etária dessa vegetação ao longo dos trópicos.

Com base na idade, foi possível construir curvas de crescimento, que levam em consideração variações de clima, condições ambientais e distúrbios provocados pelo homem (como queimadas e extração seletiva de madeira) e possibilitam quantificar a capacidade de absorção de carbono das florestas secundárias – áreas totalmente desmatadas, onde a vegetação nativa já foi toda removida.

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De acordo com o trabalho, as regiões em recuperação nas três maiores florestas tropicais do mundo – a amazônica (América do Sul), a do Congo (África central) e a de Bornéu (Sudeste Asiático) – estão removendo pelo menos 107 milhões de toneladas de carbono da atmosfera por ano, tendo acumulado até 2018 3,56 bilhões de toneladas.

Esse total acumulado é suficiente para compensar 26% – pouco mais de um quarto – das emissões brutas de carbono provocadas pelo desmatamento global (10,52 bilhões de toneladas) e pela degradação gerada por ação humana (2,91 bilhões de toneladas), principalmente fogo e corte seletivo de madeira, na maioria das vezes ilegal.

“Os resultados da pesquisa têm importância tanto para os inventários nacionais de emissão de carbono apresentados às Nações Unidas como para o grande potencial do Brasil de atrair recursos financeiros por meio de investimentos em áreas de gestão e pagamento por serviços ambientais”, explica à Agência FAPESP o chefe da Divisão de Observação da Terra e Geoinformática (DIOTG) do Inpe, Luiz Eduardo Oliveira e Cruz de Aragão, coautor do artigo.

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Aragão se refere ao programa de Redução de Emissões por Desmatamento e Degradação florestal (REDD+), um incentivo desenvolvido no âmbito da Convenção-Quadro das Nações Unidas sobre Mudança do Clima (UNFCCC) para compensar financeiramente países em desenvolvimento por resultados em programas de redução de emissões de gases de efeito estufa originados do desmatamento e da degradação das florestas.

O programa considera o papel da conservação e do aumento de estoques de carbono florestal, além do manejo sustentável de florestas. Os inventários nacionais são relatórios publicados pelos países e enviados à UNFCCC com dados e um panorama das ações para reduzir as emissões de gases de efeito estufa.

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“Nosso estudo fornece as primeiras estimativas pantropicais de absorção de carbono acima do solo em florestas em recuperação de degradação e desmatamento. Embora continue sendo prioridade proteger as florestas tropicais antigas, demonstramos o valor de gerenciar de forma sustentável as áreas que podem se recuperar de ações humanas”, afirmou à assessoria da Universidade de Bristol a pesquisadora Viola Heinrich, primeira autora do artigo e orientanda de Aragão.

Potencial

Segundo a pesquisa, até 2018, cerca de 35% das áreas degradadas das três florestas tropicais também haviam sido desmatadas. Os pesquisadores calculam que, se elas tivessem sido preservadas armazenariam 5,89 bilhões de toneladas de carbono, o que seria suficiente para contrabalançar 48% das emissões brutas derivadas da perda da floresta (12,34 bilhões de toneladas).

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São consideradas florestas degradadas as áreas que sofreram algum tipo de dano, seja por fogo ou corte seletivo, por exemplo, e perderam parcialmente seu estoque de carbono. Nas regiões desmatadas, toda a vegetação original foi retirada, podendo ter mudança do uso do solo para pastagens ou agricultura e altas taxas de emissão de gases.

“Com a metodologia que apresentamos na pesquisa, é possível avaliar, por exemplo, se houve queda no potencial de recuperação de biomassa de uma área atingida pelo fogo. Isso pode contribuir com o mercado de carbono para que um investidor avalie o potencial de regeneração de uma determinada área. De qualquer maneira, quanto mais preservar a floresta em pé, melhor”, diz à Agência FAPESP Ricardo Dal’Agnol, um dos autores do artigo, que atualmente é pesquisador no Instituto Ambiental e de Sustentabilidade da Universidade da Califórnia Los Angeles (UCLA) e no Laboratório de Propulsão a Jato da Nasa (agência espacial norte-americana).

Antes, Dal’Agnol integrou a DIOTG/Inpe, quando teve apoio da FAPESP por meio de uma bolsa de pós-doutorado.

A FAPESP também apoiou o estudo publicado na Nature por meio de bolsas de pós-doutorado no Brasil e no exterior concedidas ao pesquisador do Inpe Henrique Luis Godinho Cassol.

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Pelas estimativas dos autores, conservar a recuperação de áreas degradadas e das florestas secundárias pode ter um potencial futuro de sumidouro de carbono de 53 milhões de toneladas por ano nas principais regiões tropicais estudadas.

“Focar na proteção e restauração de florestas tropicais secundárias e degradadas é uma solução eficiente para a construção de mecanismos robustos para desenvolvimento sustentável dos países tropicais. Isso agrega valor monetário para os serviços ambientais fornecidos pelas florestas, beneficiando de forma econômica e socialmente as populações locais”, completa Aragão.

No entanto, o grupo destaca que os esforços para proteger as florestas secundárias e degradadas não podem ocorrer à custa da conservação das áreas nativas (primárias), que continuam sendo as mais rentáveis estratégias de mitigação climática.

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Sumidouros

As florestas tropicais são um dos ecossistemas mais importantes para mitigar as mudanças climáticas, juntamente com oceanos e solos. Consideradas sumidouros de carbono, as florestas funcionam como uma espécie de “via de mão dupla” – enquanto crescem e se mantêm absorvem carbono e quando degradadas ou desmatadas liberam gases de efeito estufa.

Com o objetivo de evitar que a atmosfera global aqueça mais que 2 oC, preferencialmente não ultrapassando 1,5 oC em relação ao período pré-industrial, as emissões de carbono teriam de cair pelo menos 45% até 2030 e chegar a zero em 2050. No entanto, a trajetória ainda é de crescimento no mundo, como mostrou o relatório Emissões de CO2 em 2022, da Agência Internacional de Energia (IEA, em inglês).

O documento, que traz um panorama da poluição climática gerada pelo setor de energia com foco no CO2 resultante da queima de combustíveis fósseis, revelou aumento de 0,9% (321 milhões de toneladas) em 2022, atingindo novo recorde de mais de 36,8 bilhões de toneladas emitidas.

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No Brasil, as emissões de gases de efeito estufa tiveram em 2021 (último dado divulgado) a maior alta em quase duas décadas. Relatório do Sistema de Estimativas de Emissões de Gases de Efeito Estufa do Observatório do Clima mostra que o país emitiu 2,42 bilhões de toneladas brutas de CO2 – alta de 12,2% em relação a 2020. A principal fonte de emissão foi o desmatamento, principalmente da Amazônia, seguido pela agropecuária.

Em março de 2021, o grupo de cientistas já havia publicado na revista Nature Communications um estudo mostrando que a manutenção da área de floresta secundária na Amazônia tem o potencial de acumular 19 milhões de toneladas de carbono por ano até 2030, contribuindo com 5,5% para a meta de redução de emissões líquidas do Brasil até lá. Se fossem evitados incêndios e o desmatamento repetido, o estoque de carbono da floresta secundária amazônica poderia ser 8% maior.

O artigo The carbon sink of secondary and degraded humid tropical forests pode ser lido em: www.nature.com/articles/s41586-022-05679-w.

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Centro de Pesquisa em Engenharia para a Mobilidade Aérea do Futuro inicia atividades

Elton Alisson | Agência FAPESP – A aviação civil mundial se comprometeu a atingir a neutralidade líquida das emissões de gases de efeito estufa (GEE) até 2050. A fim de auxiliar a indústria aeronáutica brasileira a enfrentar esses e outros desafios, como ser capaz de desenvolver nos próximos anos aeronaves civis e militares capazes de voar de forma autônoma e com tripulação reduzida, foi lançado ontem (14/03), no Instituto Tecnológico de Aeronáutica (ITA), em São José dos Campos, o Centro de Pesquisa em Engenharia para a Mobilidade Aérea do Futuro (CPE-MAF).

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Constituído pela FAPESP e a Embraer, o centro contará com investimento total de R$ 48 milhões ao longo dos próximos cinco anos e reunirá mais de 120 pesquisadores, com forte atuação de engenheiros da empresa. O objetivo é desenvolver estudos sobre tópicos inovadores e com potencial para contribuir com a competitividade da indústria aeronáutica nacional.

Além do ITA, o CPE-MAF terá a participação da Universidade Estadual de Campinas (Unicamp) e da Escola de Engenharia de São Carlos da Universidade de São Paulo (EESC-USP) – esta última em processo de adesão à iniciativa.

“A aliança desses gigantes – a FAPESP, a Embraer, o ITA e a Unicamp – nesse Centro de Pesquisa em Engenharia para a Mobilidade Aérea do Futuro com certeza vai render muitos frutos. Vamos ver muita inovação nascendo aqui”, disse o governador do Estado de São Paulo, Tarcísio de Freitas, na cerimônia de lançamento do centro.

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“Essa aliança entre recursos humanos, tecnologia e investimentos da FAPESP e da Embraer vai dar muito certo. Vamos ter novas tecnologias disruptivas”, avaliou.

O CPE-MAF será um dos Centros de Pesquisa em Engenharia (CPEs) constituídos pela FAPESP em parceria com empresas e sediados em diferentes instituições de pesquisa do Estado de São Paulo.

Lançado em 2012, o programa CPE viabiliza sinergias entre a iniciativa privada e o setor acadêmico visando produzir e disseminar pesquisa de nível mundial, com a geração de alto impacto econômico e social por meio da inovação.

“Já apoiamos 27 centros, com investimentos totais de R$ 1,5 bilhão, dos quais R$ 400 milhões foram provenientes da FAPESP e o restante de contrapartidas de empresas como a Ericsson, a GSK e a IBM”, disse Marco Antonio Zago, presidente da FAPESP.

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“O fortalecimento de iniciativas como essa revela a nova face da FAPESP, que ao mesmo tempo que continua solidamente apoiando a pesquisa básica e programas de formação de recursos humanos também se volta para essas aplicações práticas”, sublinhou Zago.

Linhas de pesquisa

As pesquisas do CPE-MAF serão focadas em três áreas prioritárias e de interesse da Embraer: aviação de baixo carbono, sistemas autônomos e manufatura avançada.

Algumas das linhas de pesquisa em redução de emissões, por exemplo, serão o controle de máquinas para a propulsão elétrica e a integração aeropropulsiva de aeronaves elétricas.

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“A integração aeropropulsiva de aeronaves elétricas abrange toda a parte de projeto aerodinâmico e estrutural desse tipo de aeronave que se espera que tenha propulsão distribuída, ou seja, que em vez de dois tenha mais motores. E isso traz uma série de modificações que têm de ser devidamente consideradas no projeto”, explicou Domingos Alves Rade, professor do ITA e pesquisador responsável pelo CPE-MAF.

Outras linhas de pesquisa envolvem: o desenvolvimento de métodos de tomada de decisão em sistemas autônomos, voltados a possibilitar a autonomia parcial e completa de aeronaves; e projeto avançado para a manufatura aditiva metálica e a montagem final de aeronaves com robótica colaborativa.

“O objetivo dessa última linha de pesquisa é buscar soluções colaborativas, robotizadas, que permitam a divisão de trabalho entre o homem e o robô para a montagem final inteligente de aeronaves”, afirmou Rade.

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Além da pesquisa científica, outros objetivos do centro serão promover a transferência tecnológica para empresas existentes e outras empresas a serem criadas, bem como a educação e a disseminação do conhecimento para estudantes do ensino superior e médio.

“O centro permitirá capacitar recursos humanos e desenvolver tecnologias, contribuindo para a longevidade, a competitividade e a excelência do setor aeroespacial brasileiro, além de possibilitar assegurar a sustentabilidade da indústria do transporte aéreo, gerando valor para a sociedade brasileira”, avaliou Luís Carlos Affonso, vice-presidente de Engenharia e Estratégia Corporativa da Embraer.

Também participaram da cerimônia o vice-governador de São Paulo, Felício Ramuth, o secretário de Ciência, Tecnologia e Inovação do Estado, Vahan Agopyan, o diretor-geral do Departamento de Ciência e Tecnologia Aeroespacial (DCTA), Tenente-Brigadeiro do Ar Maurício Augusto Silveira de Medeiros, o reitor do ITA, Anderson Ribeiro Correia, o diretor-presidente do Conselho Técnico-Administrativo da FAPESP, Carlos Américo Pacheco, o diretor científico da Fundação, Luiz Eugênio Mello, e diretor administrativo da instituição, Fernando Menezes.

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“Temos de incentivar a FAPESP nessa linha, respeitando a sua autonomia, que mostra com iniciativas como essa que temos um jogo de ganha-ganha”, avaliou Agopyan.

“Ganham a Embraer e seus parceiros nacionais e internacionais, o ITA, o governo de São Paulo, mas, principalmente, o povo brasileiro, em particular o paulista, porque vamos conseguir por meio dessa iniciativa fortalecer o setor produtivo do Estado com tecnologia de ponta, no limite da fronteira do conhecimento”, disse.

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Estudo revela novo mecanismo de ação dos corticoides no combate à inflamação causada pela COVID-19

Julia Moióli | Agência FAPESP – Desde o início da pandemia de COVID-19, os corticoides, também conhecidos como glicocorticoides (GCs), têm se estabelecido como uma das principais opções de tratamento – especialmente em casos graves – por sua ação anti-inflamatória e imunossupressora. Agora, pesquisadores brasileiros acabam de descobrir novos mecanismos de ação desses fármacos no controle da resposta inflamatória do organismo durante a infecção: eles aumentam os níveis de endocanabinoides (eCB), moléculas produzidas pelo próprio organismo que se ligam ao mesmo receptor do canabidiol, e diminuem a concentração no plasma de um mediador lipídico conhecido como PAF (sigla em inglês para fator de ativação de plaquetas), que regula a coagulação. Os resultados do estudo foram publicados na revista Viruses.

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“Como os endocanabinoides têm funções neurológicas e anti-inflamatórias, nossa ideia era investigar se pacientes com sintomas leves de COVID-19 apresentavam maior proteção graças à produção natural dessas moléculas e se nos casos graves os níveis eram menores, causando inflamação exacerbada e, consequentemente, internações em UTI [Unidade de Terapia Intensiva]”, explica Carlos Arterio Sorgi, professor do Departamento de Química da Faculdade de Filosofia, Ciências e Letras de Ribeirão Preto da Universidade de São Paulo (FFCLRP-USP) e coordenador do trabalho.

Outro objetivo do estudo, que contou com apoio da FAPESP (projetos 22/07287-2 e 21/04590-3), era saber se o PAF era mais presente nas manifestações mais sérias de COVID-19, estimulando a coagulação sanguínea e a formação de microtrombos. Para essa análise, o grupo usou a infraestrutura do Centro de Excelência de Quantificação e Identificação de Lipídios (CEQIL) da Faculdade de Ciências Farmacêuticas de Ribeirão Preto (FCFRP-USP), adquirida com apoio da Fundação no âmbito do programa Equipamentos Multiusuários (EMU).

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Por meio de espectrometria de massa de alta resolução, no entanto, os pesquisadores observaram o oposto do esperado: os pacientes graves apresentavam níveis de endocanabinoides aumentados e de PAF reduzidos no plasma sanguíneo.

Para entender essas descobertas, foi necessário analisar detalhadamente cada dado de um grande grupo de pacientes com sintomas leves e graves, em tratamento domiciliar, na enfermaria ou em UTI, bem como todos os seus parâmetros clínicos e manejos farmacológicos. Em seguida, foram aplicados a essas informações testes estatísticos multivariados.

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“Entendemos, então, que não era a doença a responsável por aumentar os endocanabinoides e diminuir o PAF, mas, sim, o tratamento com os corticoides”, diz Sorgi. “Embora o mecanismo clássico da farmacologia dessa classe de medicamentos já fosse amplamente conhecido, seus efeitos nessas biomoléculas nunca haviam sido demonstrados na literatura.”

A análise do transcriptoma de leucócitos sanguíneos (conjunto de RNAs expressos por essas células de defesa) dos pacientes tratados com corticoides também mostrou expressão gênica diferenciada de monoacilglicerol lipase e fosfolipase A2, revelando que os corticoides podem alterar a atividade de enzimas envolvidas no metabolismo dos mediadores lipídicos analisados.

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Novos tratamentos

Os achados abrem possibilidades futuras de tratamentos à base de corticoides não só para COVID-19 como para outras doenças inflamatórias e neurológicas graves. Também indicam que os canabinoides – naturais ou artificiais – possivelmente podem funcionar como uma terapia coadjuvante. “Unir os efeitos dos dois compostos criaria o melhor cenário possível”, acredita Sorgi.

As próximas rodadas de estudos devem envolver pacientes com outras doenças virais, como a gripe, para analisar se nesses casos a produção de tais biomoléculas lipídicas também é alterada pela ação dos corticoides. Além disso, será investigado se o organismo mantém a mesma capacidade de produção de endocanabinoides após a vacinação contra a COVID-19 e na convalescença da doença.

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“Temos interesse ainda em fazer associações com grupos que trabalhem com canabidiol para testes em modelos experimentais animais, já que agora estamos em uma fase diferente da COVID-19”, diz Sorgi.

O trabalho faz parte do consórcio ImunoCovid, que envolve, além do departamento de Química da FFCLRP-USP, os departamentos de Análises Clínicas, Toxicológicas e Bromatológicas da Faculdade de Ciências Farmacêuticas de Ribeirão Preto (FCFRP-USP), de Bioquímica e Imunologia, de Cirurgia e Anatomia e de Clínica Médica da Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto (FMRP-USP) e de Enfermagem Geral e Especializada da Escola de Enfermagem de Ribeirão Preto (EERP-USP).

Também participaram cientistas do Departamento de Genética e Evolução do Centro de Ciências Biológicas e da Saúde da Universidade Federal de São Carlos (CCBS-UFSCar), do Hospital Santa Casa de Misericórdia de Ribeirão Preto e do Instituto de Ciências Biológicas da Universidade Federal do Amazonas (ICB-UFAM). A primeira autoria é dividida por um bolsista FAPESP de Iniciação Científica, Jonatan Constança Silva de Carvalho, uma aluna de doutorado, Diana Mota Toro, e os doutores Pedro Vieira da Silva-Neto, Carlos Alessandro Fuzo e Viviani Nardini, da USP de Ribeirão Preto.

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O artigo The Interplay among Glucocorticoid Therapy, Platelet-Activating Factor and Endocannabinoid Release Influences the Inflammatory Response to COVID-19 pode ser lido em: www.mdpi.com/1999-4915/15/2/573.

Estudo feito por brasileiros e chineses compatibiliza dois princípios fundamentais da teoria quântica

José Tadeu Arantes | Agência FAPESP – Concebida e formulada ao longo das três primeiras décadas do século 20, a teoria quântica já é centenária. Capaz de descrever com precisão uma ampla variedade de fenômenos – proeminentes nas escalas molecular, atômica e subatômica –, possui também um extenso rol de usos tecnológicos. Basta lembrar três aplicações que se tornaram quase onipresentes na vida cotidiana: os dispositivos a laser para leitura de códigos de barra, o LED (sigla em inglês para diodo emissor de luz) e o GPS (sigla em inglês para sistema de posicionamento global).

Apesar disso, a compreensão dos fundamentos da teoria física quântica ainda não é inteiramente satisfatória. E alguns dos comportamentos que ela descreve são tão destoantes do chamado “senso comum”, baseado nas vivências empíricas do dia a dia, que surpreendem não apenas os leigos, mas até mesmo os físicos e filósofos da ciência. Alguns aspectos contraintuitivos da teoria quântica devem-se ao seu caráter probabilístico. Sendo um conjunto de regras para calcular as probabilidades dos possíveis resultados de medições realizadas sobre sistemas físicos, a teoria quântica, em geral, não é capaz de prever, no nível de uma única medição, qual resultado será obtido.

Uma das ideias desafiadoras posta em pauta pela física quântica é a da “não localidade”. Essa característica da realidade se manifesta quando dois ou mais sistemas são gerados ou interagem de tal maneira que os estados quânticos de uns não podem ser descritos independentemente dos estados quânticos dos outros. No jargão científico, diz-se que os sistemas ficam “emaranhados”, isto é, correlacionados fortemente (caso em que o estado quântico do todo não é dado por estados quânticos definidos de seus constituintes), a despeito da distância entre eles. Outra ideia desafiadora, que parece vir no sentido contrário, é a da “contextualidade”. Trata-se da hipótese de que os resultados de uma medição realizada sobre um objeto quântico dependem do contexto em que ela é feita – vale dizer, de outras medições compatíveis, realizadas conjuntamente com a primeira.

Nascidas com a teoria quântica, não localidade e contextualidade seguiram caminhos independentes por várias décadas. Um estudo realizado com um caso particular em 2014 chegou a demonstrar, inclusive, que apenas um dos dois fenômenos poderia se manifestar em um sistema quântico. Esse resultado ficou conhecido como “monogamia”. E seus autores conjecturaram que não localidade e contextualidade poderiam ser diferentes faces de um mesmo comportamento geral, que só se manifestaria de uma ou outra maneira.

No entanto, um novo estudo, conduzido por pesquisadores brasileiros e chineses, demonstrou, tanto teórica quanto experimentalmente, que isso não é verdade. A pesquisa, coordenada por Rafael Rabelo, professor do Instituto de Física Gleb Wataghin da Universidade Estadual de Campinas (IFGW-Unicamp), teve a participação de Gabriel Ruffolo e André Mazzari, também do IFGW-Unicamp; de Marcelo Terra Cunha, do Instituto de Matemática, Estatística e Computação Científica (Imecc-Unicamp); de Tassius Temístocles, do Instituto Federal de Alagoas, e de Peng Xue e Lei Xiao, do Beijing Computational Science Research Center, na China. Artigo a respeito foi destaque na revista Physical Review Letters.

“Provamos que é, sim, possível observar concomitantemente ambos os fenômenos em sistemas quânticos. E a abordagem teórica, desenvolvida aqui, no Brasil, foi comprovada por um experimento de óptica quântica realizado por nossos colaboradores chineses”, diz Rabelo à Agência FAPESP.

Do ponto de vista fundamental, o novo trabalho demonstra, de forma definitiva, que dois dos aspectos fundamentais em que a física quântica mais difere da física clássica podem ser observados ao mesmo tempo no mesmo sistema, contrariamente ao que se acreditava. “Assim, fica evidente que não localidade e contextualidade não são manifestações complementares de um mesmo fenômeno”, comenta Rabelo.

Já do ponto de vista prático, a não localidade é um importante recurso para criptografia quântica; e a contextualidade é a base para um modelo específico de computação quântica; entre outras aplicações. “A possibilidade de se ter ambas, ao mesmo tempo, em um mesmo sistema, pode abrir caminhos para o desenvolvimento de novos protocolos de processamento quântico de informação e de comunicação quântica”, conjectura o pesquisador.

Um pouco de história da ciência

A ideia de não localidade foi uma espécie de resposta à objeção feita por Albert Einstein (1879-1955) ao caráter probabilístico da física quântica. Em um artigo seminal, publicado em 1935, Einstein, Boris Podolsky (1896-1966) e Nathan Rosen (1909-1995) questionaram a completude da teoria quântica. E, para isso, conceberam um experimento mental que ficou conhecido como “Paradoxo EPR” (sendo essas letras as iniciais dos sobrenomes dos três cientistas). A crítica de EPR sugeria que para justificar certas correlações não clássicas, advindas do emaranhamento, seria necessário que sistemas quânticos distantes trocassem informação de forma instantânea – o que contraria a teoria especial da relatividade. E que esse tipo de paradoxo decorreria do caráter incompleto da teoria quântica, que poderia ser corrigida com a incorporação de variáveis ocultas locais. Estas devolveriam à física quântica o caráter supostamente determinista da física clássica.

“Em 1964, John Stewart Bell (1928-1990) revisitou o trabalhou de Einstein, Podolski e Rosen e introduziu um formalismo elegante que englobava todas as teorias de variáveis ocultas locais, independentemente de propriedades particulares que cada uma poderia ter. Bell provou que nenhuma dessas teorias poderia reproduzir as correlações entre as medições realizadas em dois sistemas previstas pela física quântica. Esse resultado, que ficou conhecido como Teorema de Bell, é, na minha opinião, um dos mais importantes pilares da física quântica. A propriedade de tais correlações fortes, que não podem ser reproduzidas por nenhuma teoria local, é hoje conhecida como não localidade de Bell. Em 2022, John Clauser, Alain Aspect e Anton Zeilinger foram contemplados com o Prêmio Nobel de Física pela observação experimental da não localidade de Bell, dentre outras realizações”, informa Rabelo.

Outro importante resultado decorrente da discussão a respeito de variáveis ocultas foi apresentado em um artigo de Simon Kochen e Ernst Specker (1920-2011), publicado em 1967. Os autores demonstram que, devido à estrutura e às propriedades matemáticas das medições quânticas, qualquer teoria de variáveis ocultas que reproduza as predições da física quântica deve necessariamente exibir um aspecto de contextualidade.

“Apesar da motivação comum, o estudo da não localidade de Bell e da contextualidade de Kochen-Specker seguiu por caminhos independentes por bastante tempo. Apenas recentemente cresceu o interesse por saber se ambos os fenômenos poderiam se manifestar concomitantemente no mesmo sistema físico. Em um artigo publicado em 2014, Pawel Kurzynski, Adán Cabello e Dagomir Kaszlikowski disseram que não. Isso foi demonstrado a partir de um caso particular, mas de bastante interesse. Foi esse ‘não’ que conseguimos refutar agora com nosso estudo”, afirma Rabelo.

O estudo recebeu apoio da FAPESP por meio de Auxílio a Jovens Pesquisadores concedido a Rabelo; de Bolsa de Doutorado concedida a Ruffolo; e de Bolsa de Mestrado concedida a Mazzari.

O artigo Synchronous Observation of Bell Nonlocality and State-Dependent Contextuality, publicado em Physical Review Letters com o destaque de ser uma “sugestão do editor”, pode ser acessado em: https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.130.040201. Também está acessível gratuitamente na plataforma Arxiv.

Estudo do CNPEM revela como bactéria-chave da microbiota intestinal metaboliza carboidratos complexos

Em recém-nascidos, a Bifidobacterium longum é essencial para a digestão do leite; nos adultos, ajuda a transformar moléculas complexas formadas por carboidratos e proteínas em fontes acessíveis de energia, como a glicose. As estratégias moleculares usadas nesses processos foram descritas na Nature Chemical Biology e podem inspirar o desenvolvimento de produtos alimentícios para humanos e animais

Maria Fernanda Ziegler | Agência FAPESP – No intestino de bebês recém-nascidos, uma bactéria conhecida como Bifidobacterium longum tem o papel fundamental de quebrar os carboidratos do leite e auxiliar na digestão da única fonte de alimento dos pequenos. Outra importante função da espécie é inibir a proliferação de microrganismos causadores de doenças, ajudando a equilibrar a microbiota intestinal.

Mesmo depois que o bebê cresce e passa a ter uma alimentação variada, essa bactéria probiótica persiste no intestino – agora com a função de metabolizar carboidratos associados a proteínas, moléculas conhecidas como N-glicanos.

Cientistas do Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM) descobriram que a persistência da B. longum no intestino adulto está justamente ligada ao fato de ela conseguir quebrar os N-glicanos – uma fonte de carbono perene nesse ambiente. Uma vez despolimerizados, esses carboidratos originam uma grande quantidade de monossacarídeos, ou seja, carboidratos simples, como glicose e manose, por exemplo.

No trabalho, apoiado pela FAPESP e divulgado na revista Nature Chemical Biology, os pesquisadores descrevem, pela primeira vez, o mecanismo molecular com que as bactérias degradam e metabolizam essas fontes de carbono. O achado abre caminho para o desenvolvimento de novos componentes para produtos alimentícios, rações para animais e produtos probióticos capazes de melhorar o funcionamento do intestino humano e de outros mamíferos.

“Descobrimos que, além de quebrar os carboidratos do leite, essas bactérias conseguem se manter em um ambiente tão competitivo como a microbiota intestinal por terem uma adaptação que as permite clivar e metabolizar os açúcares dos N-glicanos, que vêm das N-glicosilações de proteínas [adição de açúcar a proteínas] provenientes da alimentação ou do próprio trato intestinal. Vale ressaltar que os N-glicanos são oligossacarídeos química e estruturalmente complexos e nem todas as bactérias que habitam o trato intestinal conseguem clivá-los”, diz Mario Murakami, diretor científico do Laboratório Nacional de Biorrenováveis (LNBR-CNPEM).

Para elucidar todas as estratégias moleculares empregadas pela bactéria para a sobrevivência na microbiota, desde a fase neonatal até a vida adulta, os pesquisadores combinaram análises bioquímicas, mutação sítio-dirigida, espectrometria de massas, criomicroscopia eletrônica de alta resolução (crio-EM) e simulações de dinâmica molecular.

Colaboraram pesquisadores da Universidade Estadual de Campinas (Unicamp), da Emory University (Estados Unidos), da Maryland University (Estados Unidos) e do Biocruces Bizkaia Health Research Institute (Espanha).

Para a vida toda

Os autores descobriram que, além das bactérias B. longum possuírem genes que permitem utilizar os carboidratos do leite, elas também apresentam sistemas enzimáticos para a degradação de outros tipos de carboidratos. Murakami explica, que dada a complexidade dos N-glicanos, a bactéria precisa de um conjunto diverso de enzimas, com diferentes modos de ação e mecanismos de reconhecimento do substrato [molécula-alvo de uma enzima], para quebrar todas as ligações químicas presentes nesses carboidratos, além de requerer diversas enzimas para metabolizar os açúcares gerados pela degradação dos N-glicanos.

“A estrutura dos N-glicanos lembra a dos galhos das árvores. Esses galhos são compostos por distintos monossacarídeos, como manose, glicose e N-acetilglicosamina, e estão conectados por pelo menos cinco diferentes ligações químicas, gerando uma complexidade estrutural e química recalcitrante para degradação bioquímica. A partir desse estudo, conseguimos entender em nível molecular e atômico como o sistema enzimático constituído por nove enzimas de B. longum age de forma cooperativa para a desconstrução desses carboidratos complexos”, conta Murakami à Agência FAPESP.

Um aspecto interessante do trabalho foi que, ao desvendar o processo usado por essas bactérias probióticas para a clivagem de oligossacarídeos complexos, os pesquisadores descobriram também uma série de características inusitadas da B. longum.

Um exemplo é o processo metabólico raro usado por essas bactérias para metabolizar a manose. “Primeiro é isomerizada [transformação que mantém a fórmula molecular, mas altera as propriedades físicas e químicas] em frutose para depois ser fosforilada [adição de um grupo fosfato na molécula]. Porém, na grande maioria das bactérias que metabolizam a manose, ela primeiro é fosforilada e depois isomerizada. A B. longum atua por uma rota metabólica invertida em relação à usual”, explica Murakami.

Outro achado está no sofisticado mecanismo de cooperação de quatro enzimas que atuam na clivagem das ramificações de manose. Os pesquisadores verificaram que uma enzima sozinha – uma α-mannosidase da família GH38 (Bl_Man38B) – tem modo de ação generalista atípico e consegue desconstruir o N-glicano por inteiro.

Apesar da enzima Bl_Man38B ser capaz de atuar em todas as ramificações dos N-glicanos, ela ainda pode ser potencializada pela ação de uma outra enzima (α-mannosidase da família GH125), altamente específica para ligações do tipo α-1,6, acelerando o processo de degradação dos N-glicanos, que pode ser ativado em condições de estresse ou escassez nutricional.

Além disso, o mesmo processo de degradação pode ser feito pela ação cooperativa de outras duas enzimas (α-mannosidases da família GH38, Bl_Man38A e Bl_Man38B), que atuam de forma complementar sobre as distintas ligações do tipo α-1,2, α-1,3 e α-1,6. Murakami ressalta que a atuação das enzimas tem como destaque uma redundância funcional inédita para esse sistema em bactérias.

“Aprendemos com o estudo de outros filos bacterianos que geralmente as enzimas atuam de forma complementar, cada uma sendo responsável por uma etapa específica e sequencial do processo de clivagem e metabolismo. Mas observamos um mecanismo mais complexo em bifidobactérias envolvendo enzimas altamente específicas associadas com outras generalistas, o que gera um arsenal bioquímico singular e redundante para garantir a completa degradação de N-glicanos”, comenta o pesquisador.

Segundo Murakami, a B. longum apresenta um gene que codifica a enzima α-glicosidase, que permite a remoção de monoglicosilações na extremidade das antenas dos N-glicanos. Isso possibilita à bactéria também utilizar os N-glicanos não maduros. “Essa monoglicosilação bloqueia toda a desconstrução do N-glicano. As bactérias que não têm essas enzimas não conseguem utilizar os N-glicanos não maduros como fonte de carbono. Portanto, ter esse sistema enzimático versátil confere uma vantagem bioquímica à B. longum para ampliar seu espectro de atuação sobre todas as formas variantes dos N-glicanos ricos em manose”, explica.

O artigo Mechanism of high-mannose N-glycan breakdown and metabolism by Bifidobacterium longum pode ser lido em: www.nature.com/articles/s41589-022-01202-4.

A pesquisa do CNPEM foi objeto de uma resenha crítica publicada pela professora da Universidade de Birmingham (Reino Unido) Lucy Crouch na mesma edição da revista Nature Chemical Biology. Esse texto pode ser conferido em: www.nature.com/articles/s41589-022-01199-w.

Pesquisa brasileira mostra mecanismo genético envolvido na forma mais grave de epilepsia

Luciana Constantino | Agência FAPESP – Cientistas da Universidade Estadual de Campinas (Unicamp) deram um importante passo para aprofundar o entendimento de um dos tipos de epilepsia, a do lobo temporal mesial (ELTM), considerada a mais comum e refratária ao tratamento farmacológico. Em estudo recentemente publicado, o grupo mostrou que, apesar das semelhanças fenotípicas (características observáveis da doença), há diferenças no processo de decodificação da informação genética (perfil de expressão gênica) entre os pacientes com a variante familiar e a esporádica.

O trabalho avaliou, pela primeira vez, o perfil do RNA mensageiro (mRNA, molécula que contém a informação para a produção de proteínas) de tecido cirúrgico obtido de pacientes com a ELTM familiar e comparou com a ELTM esporádica. A partir da descoberta, o grupo vem procurando compostos e substâncias que poderão ser candidatos a novas alternativas de tratamento. Outro passo já em andamento é a busca por eventuais mutações genéticas que podem levar à doença.

Desenvolvida por integrantes do Instituto Brasileiro de Neurociência e Neurotecnologia (BRAINN), a pesquisa é destaque em edição especial da revista científica Society for Experimental Biology and Medicine (SEBM). A edição temática é dedicada às contribuições de mulheres líderes em ciências biomédicas de vários países, incluindo o Brasil, com o objetivo de reconhecer o papel fundamental delas em esferas da academia e para que possam inspirar a próxima geração de cientistas.

“Essa edição especial é uma homenagem às mulheres cientistas consideradas líderes, que incluem e incentivam suas orientandas em mentorias e entre os autores dos trabalhos. Acho extremamente gratificante poder formar alunos e vê-los se colocando, mas fico particularmente feliz de formar mulheres pesquisadoras, que também já estão ocupando posições de liderança”, diz à Agência FAPESP a neurocientista e autora correspondente do artigo Iscia Lopes-Cendes. Ela é professora da Faculdade de Ciências Médicas da Unicamp e integrante do BRAINN, um Centro de Pesquisa, Inovação e Difusão (CEPID) da FAPESP.

Dados da Organização das Nações Unidas (ONU) mostram que no mundo, apesar de as mulheres representarem um terço dos pesquisadores, são menos de 12% dos membros de academias de ciências nacionais. Pelas estimativas da ONU, as pesquisadoras tendem a ter carreiras mais curtas e menos remuneradas, tendo o trabalho sub-representado em publicações de alto nível. No caso das engenharias, por exemplo, elas são 28% dos formandos.

“Ainda enfrentamos muitas dificuldades e obstáculos. As mulheres conseguem chegar longe, em posições de destaque que almejam, mas sua performance e dedicação têm de estar acima daquilo que um homem precisaria para a mesma posição. Nós ainda sofremos essa invisibilidade, fazendo até mesmo sacrifícios individuais para sermos reconhecidas”, completa Lopes-Cendes.

As três primeiras autoras do artigo, que em algum momento foram orientandas de Lopes-Cendes, vêm ocupando cargos de liderança. É o caso da professora Claudia Maurer-Morelli, que é coordenadora da Comissão Geral de Pós-Graduação da Faculdade de Ciências Médicas da Unicamp e do Programa de Pós-Graduação em Ciências Médicas; da pesquisadora e professora Jaíra Ferreira de Vasconcellos, líder de grupo de pesquisa na Universidade James Madison, na Virgínia (Estados Unidos); e da pesquisadora Estela Maria Bruxel, pós-doutoranda na Unicamp, que está em período no exterior.

As descobertas

Os resultados da pesquisa apontam que, apesar das semelhanças fenotípicas, as duas formas de epilepsia do lobo temporal mesial apresentam assinaturas moleculares distintas, sugerindo diferentes mecanismos moleculares.

No tecido de pacientes com ELTM familiar, os cientistas encontraram uma super-representação das vias biológicas relacionadas à resposta proteica, processamento de mRNA, plasticidade (capacidade do cérebro de se adaptar às mudanças no ambiente) e função sináptica.

Já em ELTM esporádica, o perfil de expressão gênica do hipocampo – importante área do cérebro ligada ao aprendizado e à memória – sugere que a resposta inflamatória é altamente ativada. Nesse caso, foram registradas síntese e regulação de prostaglandinas (compostos lipídicos com efeitos semelhantes aos dos hormônios) e vias de fagocitose de patógenos microgliais (um tipo de célula do sistema nervoso central que desempenha várias funções).

Em ambos os grupos, foram encontrados enriquecimento de conjuntos de genes envolvidos em citocinas (moléculas que fazem a “comunicação” entre as células do sistema imune) e mediadores inflamatórios, além de vias de receptores de quimiocinas (um tipo de citocina que controla a movimentação das células de defesa).

“Utilizamos assinatura da expressão gênica em larga escala para caracterizar o mecanismo da doença. Com essas técnicas de alto desempenho é possível obter um mapa das vias moleculares presentes, sejam elas ativadas ou inibidas. Identificamos que as vias mais ativadas são diferentes. Já tínhamos a hipótese de que na ELTM esporádica a via mais ativada era da inflamação e constatamos agora. A diferença do nosso estudo foi trabalhar com tecido de pacientes com a forma familiar submetidos à cirurgia”, explica Lopes-Cendes.

As epilepsias formam um conjunto de síndromes neurológicas crônicas caracterizadas por crises epilépticas espontâneas causadas por descargas neuronais anormais. Das síndromes epilépticas em adultos, a epilepsia do lobo temporal mesial afeta entre 30% e 40% desses pacientes, que não apresentam resposta satisfatória aos medicamentos existentes e muitas vezes precisam ser submetidos à cirurgia.

Na maioria dos pacientes com ELTM é encontrada uma lesão característica que envolve o hipocampo, a chamada esclerose mesial temporal (EMT), caracterizada por extensa morte neuronal levando à atrofia hipocampal.

Nos anos 2000, o grupo de Lopes-Cendes, incluindo o professor Fernando Cendes, coordenador do BRAINN, identificou e descreveu a epilepsia de lobo temporal mesial familiar com base em estudos genéticos desenvolvidos na época e questionários envolvendo informações sobre as famílias dos pacientes.

“Trabalho com mulheres que servem de inspiração para continuar desenvolvendo pesquisa de qualidade e que visa, quem sabe um dia, encontrar soluções que levarão bem-estar aos pacientes que sofrem de epilepsia”, diz Bruxel.

O estudo recebeu apoio da FAPESP por meio de outros cinco projetos (05/56578-408/54789-610/17440-518/03254-7; e 19/25948-3).

O artigo Gene expression profile suggests different mechanisms underlying sporadic and familial mesial temporal lobe epilepsy pode ser lido em: https://journals.sagepub.com/doi/10.1177/15353702221126666?url_ver=Z39.88-2003&rfr_id=ori:rid:crossref.org&rfr_dat=cr_pub%20%200pubmed.

USP e CNRS pretendem criar centro conjunto de pesquisa com sede em São Paulo

Karina Toledo| Agência FAPESP – A Universidade de São Paulo (USP) e o Centro Nacional de Pesquisa Científica (CNRS), da França, pretendem lançar conjuntamente no início de 2024 um Centro Internacional de Pesquisas (IRC, na sigla em inglês). Esta será a quinta unidade do tipo criada pelo CNRS, que já constituiu parcerias semelhantes com as universidades do Arizona e de Chicago (ambas nos Estados Unidos), com o Imperial College London (Reino Unido) e com a Universidade de Tóquio (Japão).

“A ideia é desenvolver a cooperação científica entre os países, seja levando estudantes e pesquisadores brasileiros para a França, seja enviando ao Brasil estudantes e pesquisadores franceses. Não há uma área específica de interesse. O centro deverá atuar como um ‘guarda-chuva’, sob o qual desenvolveremos atividades diversas que vão evoluir ao longo dos anos. Então, é possível que em cinco anos tenhamos, por exemplo, colaboração em computação quântica que não daremos início em um primeiro momento. Ou talvez em matemática ou [ciência dos] oceanos. Porque, afinal, podemos assinar quantos acordos quisermos, mas o que necessitamos de fato é que pesquisadores do Brasil e da França tenham interesse em cooperar uns com os outros”, disse à Agência FAPESP Antoine Petit, diretor-executivo do CNRS.

O protocolo de intenções para a criação do centro foi assinado ontem (06/03) por Petit e pelo reitor da USP, Carlos Gilberto Carlotti Júnior. A cerimônia foi realizada na Sala do Conselho Universitário, em São Paulo, e contou com a presença do cônsul-geral da França no Brasil, Yves Teyssier d’Orfeuil; do secretário de Ciência, Tecnologia e Inovação do Estado de São Paulo, Vahan Agopyan; do presidente da FAPESP, Marco Antonio Zago; do diretor administrativo da Fundação, Fernando Menezes; e da vice-reitora da USP, Maria Arminda do Nascimento Arruda, entre outras autoridades.

“Já temos uma parceria bem estabelecida com o CNRS nas humanidades e também pesquisas em áreas como energia e ambiente. Vamos nos basear nas iniciativas já existentes e também buscar novas parcerias para que possamos ter um centro interdisciplinar e multidisciplinar, fazendo essa ponte do Brasil com a França”, afirmou Carlotti Júnior.

Segundo o reitor da USP, o plano é realizar, ao longo de 2023, uma série de workshops no Brasil e na França para promover a interação entre pesquisadores de ambos os países e identificar temas de interesse mútuo. “A expectativa é que em janeiro de 2024 nós possamos assinar a criação do centro e criar um laboratório.”

Fomento

Antes da cerimônia na USP, a delegação do CNRS reuniu-se com a diretoria da FAPESP – instituição com a qual mantém acordo de cooperação há quase 20 anos. Na ocasião, Zago destacou a intenção da Fundação em apoiar pesquisas desenvolvidas no âmbito do novo centro CNRS-USP e apontou a ciência dos oceanos como uma das áreas de especial interesse.

“Temos conversado sobre a possibilidade de estabelecer um acordo envolvendo o Estado de São Paulo, a França – por meio do CNRS – e a Argentina. A parceria com a Argentina é muito importante para nós porque nos daria a possibilidade de conduzir pesquisas de maior escala no Ártico e no sul do Atlântico”, comentou o presidente da FAPESP. 

O diretor científico da Fundação, Luiz Eugênio Mello, ressaltou as inúmeras possibilidades de estudos relacionados ao uso de tório – um metal abundante no Brasil – para a geração de energia nuclear. Também destacou a possibilidade de parcerias envolvendo empresas, nos moldes dos Centros de Pesquisa em Engenharia (CPEs) apoiados pela FAPESP. Outros temas de interesse mencionados na reunião foram biodiversidade e sustentabilidade.

Entre os integrantes do CNRS que participaram do encontro na FAPESP estavam Alain Schuhl, diretor-geral adjunto para a Ciência do CNRS; Christelle Roy, diretora de Pesquisa Europa e Cooperação Internacional; Jean Thèves, diretor adjunto de Relações Internacionais; Sylvie Rousset, diretora de Dados Abertos; e Samane Mussachio, diretor de Comunicações Internacionais.

O CNRS é o maior órgão público de pesquisa científica da França e um dos mais importantes do mundo, com orçamento de € 4 bilhões ao ano. Suas atividades cobrem praticamente todas as áreas do conhecimento, em mais de mil unidades de pesquisa e serviços certificados, sendo a maior parte produzida com instituições parceiras.

A estratégia de criar Centros Internacionais de Pesquisas com universidades de outros países começou há cerca de dois anos, de acordo com o diretor-executivo do CNRS. “A ideia é haver um número limitado de centros pelo mundo. Dentro de cinco ou dez anos poderão ser dez ou 15 centros – não mais que isso. E ao menos um será com a USP, com a qual mantemos uma importante parceria.”

Petit disse que a visita tem o objetivo de aprofundar a cooperação científica com instituições brasileiras. “E entre nossos principais parceiros está a FAPESP. Nosso primeiro acordo foi há cerca de 20 anos e gostaríamos de avançar ainda mais essa colaboração.”

Desde 2004, FAPESP e CNRS já lançaram 18 chamadas de propostas conjuntas, que resultaram no fomento a 106 projetos colaborativos.

Erney Plessmann de Camargo morre aos 87 anos

Agência FAPESP – Erney Plessmann de Camargo, presidente da Fundação Conrado Wessel (FCW), morreu na sexta-feira (03/03), em São Paulo, aos 87 anos, em decorrência de complicações de uma cirurgia na coluna. Era reconhecido como um dos principais pesquisadores em malária e doenças negligenciadas no mundo.

Camargo era professor emérito da Universidade de São Paulo (USP), do Instituto de Ciências Biomédicas (ICB-USP) e da Faculdade de Medicina (FM-USP) e professor titular da Escola Paulista de Medicina da Universidade Federal de São Paulo (Unifesp). Foi o primeiro pró-reitor de Pesquisa da USP, presidente do Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq), presidente do Instituto Butantan e diretor-presidente da Fundação Butantan.

“Não era apenas um grande pesquisador, reconhecido internacionalmente, mas uma pessoa extremamente gentil e preocupada com os destinos da universidade e do país. Aprendi muito com ele, em especial na transição entre a sua gestão e a minha como presidente do CNPq. Tive a honra de saudá-lo quando recebeu o título de professor emérito da USP”, disse Marco Antonio Zago, presidente da FAPESP.

“Ele era um campeão em tudo o que fazia: em sua especialidade, na gestão de órgãos públicos voltados para a vida acadêmica, na relação com as pessoas, na direção de importantes projetos como pró-reitor de Pesquisa da USP e na direção da Fundação Conrado Wessel, que ele recuperou de uma situação desastrosa, colocando-a novamente no brilho de sua missão e função institucional”, comentou Carlos Vogt, diretor administrativo e coordenador cultural da FCW.

“Erney tinha o dom de simplificar as coisas. Sabia reconhecer o que era importante e por isso, no CNPq, conseguiu tornar a vida dos pesquisadores mais fácil. Criou o ‘grant’ da bolsa de produtividade, a taxa de bancada para os bolsistas de doutorado e o programa ‘Casadinho’ que apoiava a cooperação entre os programas de pós-graduação. Conseguiu envolver todas as FAPs [Fundações de Amparo à Pesquisa] estaduais em um esforço nacional para apoiar núcleos de excelência. Mas acima de tudo era um cidadão brasileiro que orgulhava a família e os amigos”, disse José Roberto Drugowich de Felício, chefe de Gabinete da Presidência da FAPESP.

“Erney Plessmann Camargo era grande amigo de meu pai, Luiz Hildebrando Pereira da Silva. Os dois eram algo parecidos fisicamente, os olhos claros, o bigode e um sorriso irônico que muitas vezes fizeram que os confundissem como irmãos. Erney gostava também de papos intermináveis em torno de um bom whisky: me lembro de alguns, eu menino em Ribeirão Preto, na USP, antes das nuvens sombrias da ditadura militar encobrir o nosso país”, escreveu Luiz Awazu Pereira da Silva em depoimento a título pessoal.

“Erney era [e continuará sendo] um exemplo para todos nós. Brilhante cientista e incansável batalhador pela ciência. Deixa múltiplos legados sob múltiplas formas. Fará muita falta”, disse Luiz Eugênio Mello, diretor científico da FAPESP.

Nascido em 20 de abril de 1935, em Campinas, Camargo formou-se na FM-USP em 1959. No segundo ano do curso, passou a frequentar o Departamento de Parasitologia, liderado por Samuel Pessôa, movido pela paixão pela história natural e pelo fato de que ali “todos eram de esquerda”, como lembrou em entrevista à revista Pesquisa FAPESP em 2013.

Ainda na graduação estudou um pouco a esquistossomose, antes de começar a trabalhar com Luiz Hildebrando Pereira da Silva, que, na época, preparava sua tese de livre-docência. “Me formei achando que devia aprender um pouco mais de bioquímica e fiz um estágio de dois anos com Sebastião Baeta Henriques, no Instituto Butantan”, ele afirmou na entrevista.

Em 1962, ingressou como auxiliar de ensino no Departamento de Parasitologia. Começou a estudar a bioquímica do Trypanosoma cruzi e acabou por desenvolver um meio de cultura liver infusion tryptose (LIT), que permitiu a produção do protozoário em escala.Foi seu primeiro projeto, entre muitos apoiados pela FAPESP. 

Dois anos depois, em 1964, foi cassado pelo Ato Institucional nº 1, junto com Pereira da Silva, Thomas Maack, Pedro Saldanha, entre outros. Camargo lembrou que, nesse período, um “grupo de pessoas” se organizou para coletar dinheiro para os cassados da medicina que tinham ficado sem salário. Pôde então dedicar-se 24 horas por dia ao artigo sobre o LIT – o primeiro de sua carreira –, que foi publicado em 1964 e seguiu entre os mais citados ao longo de toda a sua trajetória acadêmica. Enquanto isso, um Inquérito Policial Militar (IPM) instalado na FM-USP acusava-os formalmente perante o Tribunal Militar, dando início ao processo de julgamento.

“Nesta altura, um pesquisador americano, Walter Plaut, me convidou para ir para Madison, nos Estados Unidos. Fui embora antes do julgamento, no qual todos foram absolvidos”, contou à revista Pesquisa FAPESP. Nos Estados Unidos, teve de interromper a pesquisa com T. cruzi porque o laboratório não permitia estudos com agentes patogênicos. A opção foi estudar um fungo aquático que resultou num artigo de grande impacto e que inspirou sua tese de doutorado pela Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto (FMRP-USP), sob a orientação de José Moura Gonçalves, em 1969.

Voltou para o Brasil junto com Pereira da Silva, quando o governo promoveu um programa de reintegração de cientistas, pouco antes de serem mais uma vez cassados, desta vez pelo AI-5. Sem emprego, Camargo foi trabalhar na Editora Abril, nas revistas Enciclopédia Médica e Medicina e Saúde, e no Instituto Lavoisier. “Vivi uns dois anos assim e ganhei mais do que ganharia em dez anos na academia. Mas eu queria mesmo era voltar para a universidade.”

Antes de voltar à USP, ficou 15 anos na Escola Paulista de Medicina (hoje Universidade Federal do Estado de São Paulo – Unifesp), onde criou o curso de pós-graduação em microbiologia, parasitologia e imunologia. Nesse período também realizou a livre-docência no Departamento de Bioquímica da USP (1979) e o pós-doutoramento no Instituto Pasteur (1984).

A convite de Flavio Fava de Moraes, então diretor do Instituto de Ciências Biomédicas, prestou concurso para voltar à USP. Mais de 200 pessoas ocuparam a plateia e ele reconheceu que foi uma “espécie de desagravo”.

Na USP, ampliou o Departamento de Parasitologia, contratou docentes e equipou laboratório. Rapidamente a produção científica passou de 0,2 artigo por docente por ano para quatro artigos, ele lembrava com orgulho.

Camargo foi pró-reitor de pesquisa da USP entre 1988 e 1993. Foi indicado pelo então reitor José Goldemberg e permaneceu na mesma posição na gestão de Roberto Leal Lobo, até ser convidado para dirigir o Instituto Butantan.

Ainda nos anos 1980, fez um pós-doutorado no Instituto Pasteur, na França, para aprender mais sobre biologia molecular. Sua atenção, na época, estava voltada para doenças parasitárias, mais precisamente a malária, e sobretudo em Rondônia, que registrava um aumento grande na incidência de casos. “Tínhamos que ter um projeto de campo”, concluiu.

Levou a ideia a Pereira da Silva, então no Instituto Pasteur, e o projeto foi iniciado em 1990, bancado em parte pela Organização Mundial da Saúde e pela Financiadora de Estudos e Projetos (Finep). “Havia duas coisas a fazer. Uma era entender melhor a epidemiologia da doença e publicamos muitos trabalhos sobre o tema. A segunda era usar a biologia molecular para esclarecer muitos aspectos inexplorados da doença”, detalhou na entrevista à revista Pesquisa FAPESP.

Começaram a trabalhar no Centro de Pesquisa em Medicina Tropical, do governo de Rondônia, em Porto Velho, e montaram serviços de assistência em Monte Negro, no interior do Estado, que funcionava como um “braço oficial” do ICB-USP. E continuavam a produzir ciência e a publicar artigos importantes, sobretudo sobre a malária assintomática.

No primeiro mandato do presidente Luiz Inácio Lula da Silva, entre 2003 e 2007, assumiu a presidência do CNPq, período em que colocou on-line a Plataforma Lattes e criou a Plataforma Integrada Carlos Chagas.

Foi presidente da Comissão Técnica Nacional de Biossegurança (CTNBio) e da Fundação Zerbini-Incor. Integrou os conselhos superiores da Fundação Oswaldo Cruz (Fiocruz), da Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (Capes) e da Fundação Antonio Prudente, entre outros.

Foi membro da Academia Brasileira de Ciências (ABC), da Academia Mundial de Ciências (TWAS), da Sociedade Brasileira de Parasitologia, da Sociedade Brasileira de Bioquímica e da Sociedade Brasileira de Protozoologia, entre outras.

Por sua trajetória científico-acadêmica recebeu diversas honrarias, como a Ordem do Ipiranga, no grau Grã-Cruz (2006), a Ordem Nacional do Mérito Científico, nos graus comendador (1998) e Grã-Cruz (2002), o prêmio LAFI de Medicina (1980) e o título de Doutor Honoris Causa da Universidade Nacional de Ingeniería do Peru.

“A comunidade acadêmica do Brasil está de luto. Erney foi um símbolo de cientista, humanista e cidadão, a sua perda nos afeta a todos”, escreveu Hernan Chaimovich, professor emérito do Instituto de Química da USP e ex-presidente do CNPq.

“O Prof. Erney é um desses poucos ícones brilhantes da ciência brasileira: competente, visão ampla e uma pessoa afável e amiga. Além dos diversos cargos, como presidente do CNPq, ele também desenvolveu um trabalho magnífico junto à Fundação Conrado Wessel que distribuiu prêmios para a ciência e arte por muitos anos. Vai fazer falta. Que ele descanse em paz”, disse Mário Neto Borges, presidente do CNPq de 2016 a 2018, e ex-presidente do Conselho Nacional das Fundações Estaduais de Amparo à Pesquisa (Confap).