biologia molecular - Fisiologia Integrativa na Era da Biologia Molecular
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biologia molecular

Fisiologia Integrativa na Era da Biologia Molecular

04/06/2003

Quando iniciei minha formação de Pós-Graduação nos anos 80s tive a ocasião de começar meu treinamento com estudos sobre problemas neurobiológicos em animais completos, acordados, e com metodologia, que nos anos 50s já tinha sido insinuada por Konrad Lorenz como à da Etofisiologia. Na realidade comecei a incursionar sob orientação do Dr. Renato M.E. Sabbatini, na busca de mecanismos neurais do comportamento, disciplina que nessa época começou a ser chamada de Neuroetologia.

A medida que os anos foram se passando minha formação foi acrescida de métodos adicionais tais como a eletrofisiologia e mais recentemente, no meu Pós-Doutorado, de ferramentas moleculares relacionadas com a avaliação de expressão gênica diferencial em situações controles e experimentais. Não vem ao caso entrar nos detalhes dos experimentos em questão, em nenhuma das situações mencionadas.

O que vale a pena destacar é que ao longo desses anos todos comecei a perceber, sem ser também essa uma idéia original, que a soma dessas abordagens, mais do que a minha especialização em alguma delas, trazia sempre uma contribuição maior para o entendimento do fenômeno estudado. De maneira histórica vários conceitos ou filosofias eram repetidos em minha mente: empiricismo, comportamentalismo, localizacionismo, reducionismo, entre outros. Muitos deles vinham acompanhados de ferramentas ou técnicas que lhes davam suporte ou desprestigiavam os outros, aparentemente conflitantes. Muitas das técnicas eram definidas pelos detratores de turno, como oportunistas, modistas, absurdas, obsoletas, megalomaníacas, etc. A visão, entretanto, de cada um dos lados da abordagem me parecia incompleta, apesar da mais acirrada defesa de cada um deles em separado.

Nesse contexto histórico, qual pode ter sido a moral que eu colhi em todos estes anos do acompanhamento de grupos de pesquisa, aqui e no exterior, que se debatiam e debatem entre a priorização pelas academias, pelo estado ou pelas industrias (por exemplo farmacêuticas) de certas tendências em ciência?

No que diz respeito ao estudo dos seres vivos, dos animais, muitos deles como modelos, e do homem em particular, não vejo solução mais apropriada que a de estudos multidisciplinares e interdisciplinares, que de maneira integrada e coerente façam a composição dos subsistemas e sistemas, necessários à explicação da própria vida. Suponhamos uma situação hipotética na qual um alienígena visitasse nossa terra. Permitamos que esse alienígena entenda nossas línguas e que sem dificuldades de comunicação possa participar de algum dos nossos maiores congressos científicos. Poderia esse ser, juntando a informação contida na soma das nossas pesquisas, com a estratégia atual, ter uma idéia exata daquele fenômeno que chamamos vida?. Não duvido que poderá apreender de tudo o que estiver observando, relâmpagos de informação, fragmentos de conhecimentos, nos extremos que vão do superficialismo ao reducionismo. Entretanto ter um idéia completa, complexa e integrada, ao menos na atual conjuntura, cada vez seria mais difícil.

Muitas das metáforas contidas nestes comentários vem ao encontro de situações que a realidade da pesquisa, e como conseqüência do ensino da fisiologia deverão enfrentar no início do próximo milênio. Aliás, muitas destas realidades já estão sendo enfrentadas em nosso meio, e talvez com maior ênfase nos Estados Unidos e na Europa. Vou me permitir citar alguns exemplos. O Dr. Bjorn Folkow, da Universidade de Goteborg na Suécia, publicou recentemente no News In Physiological Science, 9:93-95, 1994, o artigo "Increasing Importance of Integrative Physiology in the Era of Molecular Biology". O resumo desta apresentação é de que mesmo com os maiores avanços feitos nas últimas décadas com o uso das chamadas técnicas da biologia molecular, a prova final, do impacto do conhecimento, de por exemplo, o papel de moléculas clonadas, receptores desvendados, mecanismos de regulação de transcrição reconhecidos, etc. estará dependendo da execução de experimentos fisiológicos, farmacológicos, imunológicos, comportamentais, que congreguem pensamento de síntese e integração, básicos para a formulação de modelos de níveis de controle do SNC.

Adicionalmente, não só o comentário do Dr. Folkow, mas também uma outra publicação do Dr. Phillip C. Jobe da University of Illinois, Estados Unidos, The Pharmacologist, 10(1): 32-37, 1998, "The Essential Role of integrative Biomedical Sciences in Protecting and Contributing to the Health and Well Being of our Nation", chamam a atenção para o fato de que especialistas na pesquisa sobre funções integrativas, tanto em animais como em humanos, esta desaparecendo dentro das Universidades dos países mencionados. Conseqüências naturais deste processo tem sido os prejuízos no ensino de Graduação e Pós-Graduação, paradoxalmente numa época em que a quantidade e disponibilidade de informação é praticamente ilimitada, via Internet, WEB, teleconferências, etc. Danos à qualidade e controle nas industrias farmacêuticas também são avaliados com o conseqüente impacto nos serviços de saúde.

É importante comentar neste ponto que nenhum dos pesquisadores mencionados está propugnando, e eu menos ainda, por um distanciamento da fisiologia e ciências biomédicas em geral, das técnicas e avanços gerados pela biologia molecular. O que é notório nos comentários destes pesquisadores, é que há uma clara definição de prioridades na aprovação de projetos que tendo um montante maior dos seus objetivos moleculares, praticamente não teriam dificuldades em disputar mesmo os mais acirrados sistemas de avaliação competitiva de projetos. Eu particularmente não acredito que ao reconhecer que muitas avaliações de fenótipos de animais transgênicos e knockouts devam passar pelo crivo de métodos funcionais ou farmacológicos, a conclusão seja que a fisiologia integrativa triunfou sobre a biologia molecular. Creio melhor que é uma evolução benéfica para a ciência e para a humanidade saber que pessoas como Francis Crick, prêmio Nobel, por ser um dos co-descobridores da dupla fita de DNA, possam hoje com excelente propriedade, estarem pesquisando os mecanismos neurobiológicos da consciência. Ao mesmo tempo vejo com enorme esperança, que pesquisadores que em algum momento fizeram suas carreiras na fisiologia clássica, possam hoje sem constrangimentos, e sem vergonha da sua formação evolutiva, ecológica, em suma de sua formação biológica, ou biomédica, estar realizando avaliações moleculares dos sistemas de interesse.

Recentemente tive a ocasião de conhecer durante o Simpósio Internacional Futuro da Neuropsiquiatria, o Dr. Tom Insel, Diretor do Yerkes Regional Center for Primate Research, de Atlanta, Estados Unidos. O que mais me chamou a atenção é que o Dr. Insel, que tem formação original em Psiquiatria, apresentou com muita propriedade dados sobre a evolução do cérebro de primatas e sobre a neurobiologia do comportamento afiliativo em roedores, combinando pesquisas que abordam complementarmente aspectos comportamentais, eletrofisiológicos e moleculares desses paradigmas experimentais. Ele pessoalmente se considera um neuroetologista e em essência é um integrador de níveis de análise. Comentei do Professor Insel, porque em recente número da Revista Molecular Psychiatry, 1(3):165-167, 1996, "The tension between reductionist and integrative approaches in molecular psychiatry", seu Editor o Dr. Julio Licínio, chama a atenção para o fato de que embora haja disputas e polêmicas em alguns campos do saber, e obviamente ele estava se referindo ao caso da Psiquiatria, e em particular ao exemplo da Psiquiatria Molecular, o que mantém um campo de pesquisa unido são os pontos em comum. Uma das críticas que o editor comenta tem recebido sobre os objetivos do lançamento desta nova revista esta exatamente relacionado com o propósito inicial deste artigo: porque ser apenas reducionistas e eventualmente não dar também atenção ao estudo de genes que afetam o cérebro e que diante de interações com o meio ambiente participam da expressão de alterações de comportamento? A resposta, do Dr. Licinio, que eu compartilho é de que a abordagem tem que ser interdisciplinar, baseada na elucidação dos mecanismos dos comportamentos (obviamente dependendo do campo específico da fisiologia, aplique-se aos modelos apropriados). Perguntas discutidas nesse volume e que parecem correlacionar aspectos moleculares e comportamentais poderiam ser aquelas referidas aos achados de genes que determinam certos comportamentos. Por exemplo estes genes determinam vulnerabilidade a certas desordens? É possível traçar caminhos unidirecionais do simples ao complexo?. Não seria necessário incluir, no caso de organismos biológicos, a pleiotropia, a redundância e a retroalimentação, típicas de sistemas de controle complexos? Talvez o maior desafio nesta empreitada será poder traçar interfaces apropriadas para permitir que todos os níveis de análise sejam interatuantes. Considerando os níveis de análise nas ciências fisiológicas como um funil, onde na parte mais larga encontram-se os estudos comportamentais e na parte mais estreita os estudos moleculares, o que importa é que esses níveis variados de análise deverão estar sempre em contínua interação através de sistemas comunicantes, convergentes. Níveis de interface vertical no grande funil poderiam ser estudos eletrofisiológicos, neuroquímicos, imunológicos, farmacológicos. Mais do que as técnicas, as perguntas deverão guiar estes processos, e mais do que as máquinas, os equipamentos e as prioridades, nem sempre bem traçadas, os homens, pensantes, nada egocêntricos, altruístas, poderão construir a ciência e nela a fisiologia, necessariamente intregativa do futuro, com seus pilares, fortes em todos os níveis, inclusive os moleculares.

Gostaria de terminar ecoando as palavras do pesquisador Theodore Bullock, quando expressa: "Neuroscience suffers from Tunnel Vision, Unless coupled to Zoology, Ecology and Evolution". Pode ser lido Fisiologia, Farmacologia, Bioquímica, em lugar de Neurociência.

Os textos aqui apresentados são mais amplos e dignos de uma discussão mais detalhada, talvez uma no âmbito das nossas sociedades científicas, entre elas a FESBE e particularmente a SBFis e a SBNc às quais pertenço. Deixo aqui minha contribuição inicial para um debate que acredito merece toda a nossa consideração.

Homenagem: Ao Mestre o Professor Miguel Rolando Covian, fonte de inspiração para muitos de nós, como indivíduo e como pesquisador. Aos meus alunos, com os que diariamente compartilho este exercício enormemente prazeroso de integração em Neurociências.

Referências

Norberto Garcia-Cairasco. Professor Doutor
Laboratório de Neurofisiologia e Neuroetologia Experimental
Departamento de Fisiologia
Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto
Universidade de São Paulo Fone -16-6023023.
Fax 016-6330017
E-mail: ngcairas@fmrp.up.sr
Homepage:http://rfi.fmrp.usp.br/~lnne


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