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Evolução futura: como os humanos mudarão nos próximos 10.000 anos?

PERGUNTA DO LEITOR: Se os humanos não morrerem em um apocalipse climático ou impacto de asteróide nos próximos 10.000 anos, é provável que evoluamos ainda mais para uma espécie mais avançada do que somos no momento? Harry Bonas, 57, Nigéria

A humanidade é o resultado improvável de quatro bilhões de anos de evolução.

De moléculas auto-replicantes nos mares Arqueanos, a peixes sem olhos nas profundezas do Cambriano, a mamíferos fugindo de dinossauros no escuro e, finalmente, improvavelmente, nós mesmos — a evolução nos moldou.

Organismos reproduzidos imperfeitamente. Erros cometidos ao copiar genes às vezes os tornavam mais adequados aos seus ambientes, de modo que esses genes tendiam a ser transmitidos. Seguiram-se mais reproduções e mais erros, o processo repetindo-se ao longo de bilhões de gerações. Finalmente, o Homo sapiens apareceu. Mas não somos o fim dessa história. A evolução não vai parar conosco, e podemos até estar evoluindo mais rápido do que nunca.

É difícil prever o futuro. O mundo provavelmente mudará de maneiras que não podemos imaginar. Mas podemos fazer suposições educadas. Paradoxalmente, a melhor maneira de prever o futuro é provavelmente olhar para o passado e assumir que as tendências passadas continuarão avançando. Isso sugere algumas coisas surpreendentes sobre o nosso futuro.

Provavelmente viveremos mais e nos tornaremos mais altos, além de ter uma constituição mais leve. Provavelmente seremos menos agressivos e mais agradáveis, mas teremos cérebros menores. Um pouco como um golden retriever, seremos amigáveis ​​e alegres, mas talvez não tão interessantes. Pelo menos, esse é um futuro possível. Mas para entender por que acho isso provável, precisamos olhar para a biologia.

O fim da seleção natural?
Alguns cientistas argumentam que a ascensão da civilização acabou com a seleção natural. É verdade que as pressões seletivas que dominaram no passado – predadores, fome, peste, guerra – praticamente desapareceram.

A fome e a fome terminaram em grande parte com colheitas de alto rendimento, fertilizantes e planejamento familiar. A violência e a guerra são menos comuns do que nunca, apesar das forças armadas modernas com armas nucleares, ou talvez por causa delas. Os leões, lobos e gatos com dentes de sabre que nos caçavam no escuro estão ameaçados ou extintos. Pragas que mataram milhões — varíola, peste negra, cólera — foram domadas por vacinas, antibióticos, água potável.

Mas a evolução não parou; outras coisas apenas conduzi-lo agora. A evolução não é tanto sobre a sobrevivência do mais apto, mas a reprodução do mais apto. Mesmo que a natureza tenha menos probabilidade de nos matar, ainda precisamos encontrar parceiros e criar filhos, então a seleção sexual agora desempenha um papel maior em nossa evolução.

E se a natureza não controla mais nossa evolução, o ambiente não natural que criamos – cultura, tecnologia, cidades – produz novas pressões seletivas muito diferentes daquelas que enfrentamos na era do gelo. Estamos mal adaptados a este mundo moderno; segue-se que teremos de nos adaptar.

E esse processo já começou. À medida que nossas dietas mudaram para incluir grãos e laticínios, desenvolvemos genes para nos ajudar a digerir amido e leite. Quando cidades densas criaram condições para a propagação de doenças, as mutações para resistência a doenças também se espalharam. E por alguma razão, nossos cérebros ficaram menores. Ambientes não naturais criam seleção não natural.

Para prever para onde isso vai, vamos olhar para a nossa pré-história, estudando as tendências nos últimos seis milhões de anos de evolução. Algumas tendências continuarão, especialmente aquelas que surgiram nos últimos 10.000 anos, depois que a agricultura e a civilização foram inventadas.

Também estamos enfrentando novas pressões seletivas, como a redução da mortalidade. Estudar o passado não ajuda aqui, mas podemos ver como outras espécies responderam a pressões semelhantes. A evolução em animais domésticos pode ser especialmente relevante – sem dúvida, estamos nos tornando uma espécie de macaco domesticado, mas curiosamente, domesticado por nós mesmos.

Usarei essa abordagem para fazer algumas previsões, embora nem sempre com alta confiança. Ou seja, vou especular.

Vida útil
Os humanos quase certamente evoluirão para viver mais – muito mais. Os ciclos de vida evoluem em resposta às taxas de mortalidade, à probabilidade de predadores e outras ameaças matarem você. Quando as taxas de mortalidade são altas, os animais devem se reproduzir jovens ou podem não se reproduzir. Também não há vantagem em evoluir mutações que previnem o envelhecimento ou o câncer – você não viverá o suficiente para usá-las.

Quando as taxas de mortalidade são baixas, o oposto é verdadeiro. É melhor levar o seu tempo para atingir a maturidade sexual. Também é útil ter adaptações que prolongam a vida útil e a fertilidade, dando-lhe mais tempo para se reproduzir. É por isso que animais com poucos predadores – animais que vivem em ilhas ou no fundo do oceano, ou são simplesmente grandes – evoluem por mais tempo. Tubarões da Groenlândia, tartarugas de Galápagos e baleias-da-groenlândia amadurecem tarde e podem viver por séculos.

Mesmo antes da civilização, as pessoas eram únicas entre os macacos por terem baixa mortalidade e longa vida. Caçadores-coletores armados com lanças e arcos podiam se defender contra predadores; o compartilhamento de alimentos evitou a fome. Assim, evoluímos com maturidade sexual atrasada e longa expectativa de vida – até 70 anos.

Ainda assim, a mortalidade infantil era alta – aproximando-se de 50% ou mais aos 15 anos. A expectativa média de vida era de apenas 35 anos. Mesmo após a ascensão da civilização, a mortalidade infantil permaneceu alta até o século 19, enquanto a expectativa de vida caiu – para 30 anos – devido a pragas e fomes.

Então, nos últimos dois séculos, melhor nutrição, medicina e higiene reduziram a mortalidade dos jovens para menos de 1% na maioria das nações desenvolvidas. A expectativa de vida subiu para 70 anos em todo o mundo e 80 nos países desenvolvidos. Esses aumentos são devidos à melhoria da saúde, não à evolução – mas eles preparam o cenário para a evolução estender nossa vida útil.

Agora, há pouca necessidade de reproduzir cedo. Se alguma coisa, os anos de treinamento necessários para ser um médico, CEO ou carpinteiro incentivam a adiar. E como nossa expectativa de vida dobrou, as adaptações para prolongar a vida e os anos férteis são agora vantajosas. Dado que mais e mais pessoas vivem até 100 ou até 110 anos (o recorde é de 122 anos), há motivos para pensar que nossos genes podem evoluir até que a pessoa média viva rotineiramente 100 anos ou até mais.

Tamanho e Força
Os animais geralmente evoluem em tamanho maior ao longo do tempo; é uma tendência observada em tiranossauros, baleias, cavalos e primatas – incluindo hominídeos.

Os primeiros hominídeos como Australopithecus afarensis e Homo habilis eram pequenos, com 120 cm a 150 cm de altura. Os hominídeos posteriores — Homo erectus, neandertais, Homo sapiens — ficaram mais altos. Continuamos a ganhar altura em tempos históricos, em parte impulsionados pela nutrição aprimorada, mas os genes parecem estar evoluindo também.

Por que ficamos grandes não está claro. Em parte, a mortalidade pode conduzir a evolução do tamanho; o crescimento leva tempo, então vidas mais longas significam mais tempo para crescer. Mas as fêmeas humanas também preferem machos altos. Portanto, tanto a mortalidade mais baixa quanto as preferências sexuais provavelmente farão com que os humanos fiquem mais altos. Hoje, as pessoas mais altas do mundo estão na Europa, lideradas pela Holanda. Aqui, os homens têm em média 183 cm (6 pés); mulheres 170 cm (5 pés 6 pol). Algum dia, a maioria das pessoas pode ser tão alta, ou mais alta.

À medida que crescemos, nos tornamos mais graciosos. Nos últimos dois milhões de anos, nossos esqueletos se tornaram mais leves à medida que confiávamos menos na força bruta e mais em ferramentas e armas. À medida que a agricultura nos obrigou a nos estabelecer, nossas vidas se tornaram mais sedentárias, então nossa densidade óssea diminuiu. À medida que passamos mais tempo atrás de mesas, teclados e volantes, essas tendências provavelmente continuarão.

Os humanos também reduziram nossos músculos em comparação com outros macacos, especialmente na parte superior do corpo. Isso provavelmente vai continuar. Nossos ancestrais tiveram que matar antílopes e cavar raízes; depois lavravam e colhiam nos campos. Os empregos modernos exigem cada vez mais trabalhar com pessoas, palavras e códigos – eles exigem cérebros, não músculos. Mesmo para trabalhadores braçais — agricultores, pescadores, lenhadores —, máquinas como tratores, hidráulica e motosserras agora assumem grande parte do trabalho. À medida que a força física se torna menos necessária, nossos músculos continuarão encolhendo.

Nossas mandíbulas e dentes também ficaram menores. No início, os hominídeos herbívoros tinham enormes molares e mandíbulas para triturar vegetais fibrosos. À medida que mudamos para carne e começamos a cozinhar, mandíbulas e dentes encolheram. Alimentos processados ​​modernos – nuggets de frango, Big Macs, sorvete de massa de biscoito – precisam de ainda menos mastigação, então as mandíbulas continuarão encolhendo e provavelmente perderemos nossos dentes do siso.

Beleza
Depois que as pessoas deixaram a África há 100.000 anos, as tribos distantes da humanidade ficaram isoladas por desertos, oceanos, montanhas, geleiras e distância. Em várias partes do mundo, diferentes pressões seletivas – climas, estilos de vida e padrões de beleza diferentes – fizeram com que nossa aparência evoluísse de maneiras diferentes. As tribos desenvolveram cores de pele, olhos, cabelos e características faciais distintas.

Com a ascensão da civilização e novas tecnologias, essas populações foram ligadas novamente. Guerras de conquista, construção de impérios, colonização e comércio – incluindo comércio de outros humanos – todas as populações deslocadas, que se cruzaram. Hoje, estradas, ferrovias e aeronaves também nos ligam. Os bosquímanos andavam 40 milhas para encontrar um parceiro; vamos percorrer 4.000 milhas. Somos cada vez mais uma população mundial, misturando-se livremente. Isso criará um mundo de híbridos: morenos claros, cabelos escuros, afro-euro-australo-americanos-asiáticos, a cor da pele e as características faciais tendendo a uma média global.

A seleção sexual acelerará ainda mais a evolução de nossa aparência. Com a maioria das formas de seleção natural não operando mais, a escolha do parceiro terá um papel maior. Os humanos podem se tornar mais atraentes, mas mais uniformes na aparência. A mídia globalizada também pode criar padrões de beleza mais uniformes, empurrando todos os seres humanos para um único ideal. As diferenças sexuais, no entanto, podem ser exageradas se o ideal for homens com aparência masculina e mulheres com aparência feminina.

Inteligência e personalidade
Por último, nossos cérebros e mentes, nossa característica mais distintamente humana, evoluirão, talvez dramaticamente. Nos últimos seis milhões de anos, o tamanho do cérebro dos hominídeos praticamente triplicou, sugerindo a seleção de cérebros grandes impulsionados pelo uso de ferramentas, sociedades complexas e linguagem. Pode parecer inevitável que essa tendência continue, mas provavelmente não.

Em vez disso, nossos cérebros estão ficando menores. Na Europa, o tamanho do cérebro atingiu o pico de 10.000 a 20.000 anos atrás, pouco antes de inventarmos a agricultura. Então, os cérebros ficaram menores. Os humanos modernos têm cérebros menores do que nossos predecessores antigos, ou mesmo pessoas medievais. Não está claro por quê.

Pode ser que a gordura e a proteína fossem escassas quando mudamos para a agricultura, tornando mais caro cultivar e manter cérebros grandes. Os cérebros também são energeticamente caros: queimam cerca de 20% de nossas calorias diárias. Em sociedades agrícolas com fome frequente, um cérebro grande pode ser um risco.

Talvez a vida de caçadores-coletores fosse exigente de maneiras que a agricultura não é. Na civilização, você não precisa enganar leões e antílopes, ou memorizar todas as árvores frutíferas e bebedouros em um raio de 1.600 quilômetros quadrados. Fazer e usar arcos e lanças também requer controle motor fino, coordenação, capacidade de rastrear animais e trajetórias – talvez as partes de nossos cérebros usadas para essas coisas tenham diminuído quando paramos de caçar.

Ou talvez viver em uma grande sociedade de especialistas exija menos poder cerebral do que viver em uma tribo de generalistas. As pessoas da idade da pedra dominavam muitas habilidades: caçar, rastrear, procurar plantas, fabricar remédios à base de plantas e venenos, fabricar ferramentas, travar guerras, fazer música e magia. Os humanos modernos desempenham papéis menos especializados, como parte de vastas redes sociais, explorando a divisão do trabalho. Em uma civilização, nos especializamos em um ofício e depois confiamos nos outros para todo o resto.

Dito isto, o tamanho do cérebro não é tudo: elefantes e orcas têm cérebros maiores que nós, e o cérebro de Einstein era menor que a média. Os neandertais tinham cérebros comparáveis ​​aos nossos, mas mais do cérebro era dedicado à visão e ao controle do corpo, sugerindo menos capacidade para coisas como linguagem e uso de ferramentas. Então, o quanto a perda de massa cerebral afeta a inteligência geral não está claro. Talvez tenhamos perdido certas habilidades, enquanto aprimoramos outras que são mais relevantes para a vida moderna. É possível que tenhamos mantido o poder de processamento por ter menos neurônios menores. Ainda assim, eu me preocupo com o que esses 10% ausentes da minha massa cinzenta fizeram.

Curiosamente, os animais domésticos também desenvolveram cérebros menores. As ovelhas perderam 24% de sua massa cerebral após a domesticação; para vacas, é de 26%; cães, 30 por cento. Isso levanta uma possibilidade inquietante. Talvez estar mais disposto a seguir passivamente o fluxo (talvez até pensando menos), como um animal domesticado, tenha sido criado em nós, como foi para eles.

Nossas personalidades devem estar evoluindo também. A vida dos caçadores-coletores exigia agressão. Eles caçavam grandes mamíferos, matavam por causa de parceiros e guerreavam com tribos vizinhas. Pegamos carne de uma loja e recorremos à polícia e aos tribunais para resolver disputas. Se a guerra não desapareceu, agora é responsável por menos mortes, em relação à população, do que em qualquer outro momento da história. A agressão, agora um traço mal-adaptativo, poderia ser criada.

Mudar os padrões sociais também mudará as personalidades. Os humanos vivem em grupos muito maiores do que outros macacos, formando tribos de cerca de 1.000 em caçadores-coletores. Mas no mundo de hoje as pessoas vivem em vastas cidades de milhões. No passado, nossos relacionamentos eram necessariamente poucos e muitas vezes ao longo da vida. Agora habitamos mares de pessoas, movendo-nos frequentemente a trabalho e, nesse processo, formando milhares de relacionamentos, muitos fugazes e, cada vez mais, virtuais. Este mundo nos levará a ser mais extrovertidos, abertos e tolerantes. No entanto, navegar em redes sociais tão vastas também pode exigir que nos tornemos mais dispostos a nos adaptar a elas, a ser mais conformistas.

Nem todos estão psicologicamente bem adaptados a esta existência. Nossos instintos, desejos e medos são em grande parte os dos ancestrais da idade da pedra, que encontraram significado em caçar e forragear para suas famílias, guerrear com seus vizinhos e orar aos espíritos ancestrais no escuro. A sociedade moderna atende bem às nossas necessidades materiais, mas é menos capaz de atender às necessidades psicológicas de nossos cérebros primitivos de homem das cavernas.

Talvez por isso, um número crescente de pessoas sofre de problemas psicológicos, como solidão, ansiedade e depressão. Muitos recorrem ao álcool e outras substâncias para lidar com isso. A seleção contra a vulnerabilidade a essas condições pode melhorar nossa saúde mental e nos tornar mais felizes como espécie. Mas isso pode ter um preço. Muitos grandes gênios tiveram seus demônios; líderes como Abraham Lincoln e Winston Churchill lutaram contra a depressão, assim como cientistas como Isaac Newton e Charles Darwin, e artistas como Herman Melville e Emily Dickinson. Alguns (como Virginia Woolf, Vincent Van Gogh e Kurt Cobain) tiraram a própria vida. Outros (Billy Holiday, Jimi Hendrix e Jack Kerouac) foram destruídos pelo abuso de substâncias.

Um pensamento perturbador é que mentes perturbadas serão removidas do pool genético, mas potencialmente ao custo de eliminar o tipo de faísca que criou líderes visionários, grandes escritores, artistas e músicos. Os futuros humanos podem ser mais bem ajustados, mas menos divertidos de se divertir e menos propensos a lançar uma revolução científica – estável, feliz e chato.

Novas espécies?
Era uma vez nove espécies humanas; agora somos só nós. Mas poderia uma nova espécie humana evoluir? Para isso, precisaríamos de populações isoladas sujeitas a pressões seletivas distintas. A distância não nos isola mais, mas o isolamento reprodutivo poderia teoricamente ser alcançado pelo acasalamento seletivo. Se as pessoas fossem culturalmente segregadas – casando-se com base em religião, classe, casta ou mesmo política – populações distintas, até espécies, poderiam evoluir.

Em A Máquina do Tempo, o romancista de ficção científica HG Wells viu um futuro onde a classe criava espécies distintas. As classes altas evoluíram para os belos mas inúteis Eloi, e as classes trabalhadoras se tornaram os feios e subterrâneos Morlocks, que se revoltaram e escravizaram os Eloi.

No passado, religião e estilo de vida às vezes produziram grupos geneticamente distintos, como visto, por exemplo, em populações judaicas e ciganas. Hoje, a política também nos divide – poderia nos dividir geneticamente? Os liberais agora se aproximam de outros liberais e os conservadores se aproximam dos conservadores; muitos da esquerda não namorarão apoiadores de Trump e vice-versa.

Isso poderia criar duas espécies com visões instintivamente diferentes? Provavelmente não. Ainda assim, na medida em que a cultura nos divide, ela pode impulsionar a evolução de maneiras diferentes, em pessoas diferentes. Se as culturas se tornarem mais diversas, isso poderá manter e aumentar a diversidade genética humana.

Estranhas Novas Possibilidades
Até agora, tomei principalmente uma perspectiva histórica, olhando para trás. Mas, de certa forma, o futuro pode ser radicalmente diferente do passado. A própria evolução evoluiu.

Uma das possibilidades mais extremas é a evolução direcionada, onde controlamos ativamente a evolução de nossa espécie. Já nos criamos quando escolhemos parceiros com aparências e personalidades que gostamos. Por milhares de anos, caçadores-coletores arranjaram casamentos, buscando bons caçadores para suas filhas. Mesmo quando as crianças escolhem os parceiros, os homens geralmente devem buscar a aprovação dos pais da noiva. Tradições semelhantes sobrevivem em outros lugares hoje. Em outras palavras, criamos nossos próprios filhos.

E daqui para frente, faremos isso com muito mais conhecimento do que estamos fazendo e mais controle sobre os genes de nossa progênie. Já podemos rastrear a nós mesmos e embriões para doenças genéticas. Poderíamos potencialmente escolher embriões para genes desejáveis, como fazemos com as colheitas. A edição direta do DNA de um embrião humano provou ser possível – mas parece moralmente abominável, efetivamente transformando crianças em objetos de experimentação médica. E, no entanto, se essas tecnologias fossem comprovadas como seguras, eu poderia imaginar um futuro em que você seria um pai ruim se não desse a seus filhos os melhores genes possíveis.

Os computadores também fornecem uma pressão seletiva inteiramente nova. À medida que mais e mais correspondências são feitas em smartphones, delegamos decisões sobre como será a próxima geração aos algoritmos de computador que recomendam nossas correspondências em potencial. O código digital agora ajuda a escolher qual código genético é transmitido para as gerações futuras, assim como molda o que você transmite ou compra online. Isso pode soar como ficção científica sombria, mas já está acontecendo. Nossos genes estão sendo curados por computador, assim como nossas playlists. É difícil saber aonde isso leva, mas me pergunto se é totalmente sábio entregar o futuro de nossa espécie aos iPhones, à Internet e às empresas por trás deles.

As discussões sobre a evolução humana são geralmente retrógradas, como se os maiores triunfos e desafios estivessem no passado distante. Mas à medida que a tecnologia e a cultura entram em um período de mudança acelerada, nossos genes também. Indiscutivelmente, as partes mais interessantes da evolução não são as origens da vida, dinossauros ou neandertais, mas o que está acontecendo agora – nosso presente e nosso futuro.

Este artigo é republicado de The Conversation sob uma licença Creative Commons. Leia o artigo original.

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Primeiro teste humano controlado mostra que cortar calorias melhora a saúde e a longevidade

Para alguns pesquisadores do envelhecimento, o segredo da longevidade é simples: coma menos.

Décadas de pesquisa mostraram que a restrição moderada de calorias, sem qualquer outra intervenção, aumenta a expectativa de vida saudável em moscas, vermes e camundongos. No entanto, mencione a restrição calórica, ou “RC”, em humanos em qualquer fórum de longevidade, e você desencadeará um debate furioso entre defensores obstinados e dissidentes apaixonados.

A razão também é simples: só temos teorias, mas faltam dados suficientes em humanos. É extremamente difícil realizar um teste exigindo que as pessoas reduzam consistentemente suas calorias de maneira controlada. Afinal, poucas pessoas querem seguir consistentemente uma dieta rigorosa. E se o truque funcionar, é ainda mais difícil descobrir o porquê. Mas se pudermos ter um vislumbre dos fundamentos biológicos da restrição calórica, poderemos ativar artificialmente “programas” moleculares que aumentam a expectativa de vida, enquanto desligam aqueles que são prejudiciais a uma vida longa e saudável.

Tradução: podemos comer nosso bolo e ter longevidade (e mais uma fatia de bolo) também.

Digite CALERIE. A avaliação abrangente dos efeitos a longo prazo da redução da ingestão de energia é o primeiro estudo controlado. Liderado por cientistas da Universidade de Yale e da Pennington Biomedical Research, o estudo descobriu que cortar calorias em apenas 14% por 2 anos – cerca de um muffin a menos por dia – conferiu vários benefícios à saúde conhecidos por combater o envelhecimento.

A fonte da juventude parecia derivar de uma proteína na junção entre metabolismo e imunidade, que caiu vertiginosamente após a dieta.

“Dois anos de restrição calórica modesta reprogramaram os caminhos nas células de gordura que ajudam a regular a forma como as mitocôndrias geram energia, as respostas anti-inflamatórias do corpo e potencialmente a longevidade”, disse o autor do estudo, Dr. Eric Ravussin. “Em outras palavras, a restrição calórica reconecta muitas das respostas metabólicas e imunológicas que aumentam a expectativa de vida e a saúde.”

Indo um passo adiante, a equipe desativou a proteína em camundongos. Sem cortar calorias, os roedores tiveram menos inflamação associada ao envelhecimento e um timo mais eficiente – um órgão que produz células imunes – em comparação com colegas de idade semelhante.

“RC tem sido uma pedra angular da biologia do envelhecimento por décadas”, disseram os Drs. Timothy Rhoads e Rozalyn Anderson, da Universidade de Wisconsin-Madison, que não participaram do estudo. Mas, eles continuaram, deixando de lado as recomendações de estilo de vida, a chave é descobrir por que funciona. Ao fazer isso, podemos descobrir o que nos torna vulneráveis ​​ao envelhecimento e o que nos torna mais fortes.

Vamos falar de peso
CALERIE é um estudo robusto, tanto em objetivos quanto em escopo. O objetivo geral é adicionar dados sólidos ao debate duradouro: a restrição calórica retarda os sinais de envelhecimento em humanos?

Em seguida, vem a dança tripla entre a “santíssima trindade” de restrição calórica, inflamação e imunidade – como funciona esse tango para controlar a longevidade? Estudos anteriores descobriram que cortar calorias em camundongos às vezes aumentava a chance de infecção. Mas outros descobriram que reduz a inflamação relacionada à idade para ajudar a preservar a função do tecido.

“Aqui estamos perguntando: o que a restrição calórica está fazendo com os sistemas imunológico e metabólico e se é realmente benéfico, como podemos aproveitar as vias endógenas [dentro do corpo] que imitam seus efeitos em humanos?” disse o autor sênior Dr. Vishwa Deep Dixit.

O estudo seguiu um caminho notavelmente diferente de pesquisas anteriores sobre restrição calórica. Em vez de começar com animais de laboratório – moscas, vermes e camundongos – a equipe foi direto para 200 voluntários humanos. Eles primeiro estabeleceram a ingestão calórica básica nos participantes ao longo de duas semanas usando um método rigoroso que calcula quanta energia eles ingerem versus quanto gastam. Os participantes foram então monitorados por seis meses com rigorosos testes de laboratório de sua composição corporal – músculo versus gordura, por exemplo. Com a linha de base estabelecida, alguns participantes reduziram suas calorias em cerca de 14% pelos próximos dois anos, enquanto comiam o que queriam.

Estudos anteriores em roedores que reduziram suas calorias pela metade resultaram em melhor função de seu timo e células T imunes, bem como uma queda nas moléculas que promovem a inflamação. A equipe perguntou se o mesmo era possível em humanos sem uma queda drástica – e insustentável – de calorias.

Eles disseram, em suma, que sim.

Usando ressonância magnética, a equipe descobriu que a restrição calórica aumentou o tamanho do timo em pessoas que cortam calorias. Uma pequena bolha que fica entre os pulmões, o timo é fundamental para a função imunológica, atuando como um berço para células imunológicas poderosas. Com a idade, o timo diminui rapidamente de tamanho, tornando os idosos mais propensos a infecções.

Quando adultos saudáveis ​​chegam aos 40 anos, explicou Dixit, cerca de 70% do timo já é gorduroso e não funcional.

A restrição calórica não apenas preservou o tamanho do timo; também aumentou sua função, com uma produção muito maior de células T imunes. O grupo de controle, que não restringiu calorias, não obteve nenhum benefício imunológico ou timo. “O fato de que este órgão pode ser rejuvenescido é, na minha opinião, impressionante porque há muito pouca evidência de que isso aconteça em humanos”, disse Dixit. “Que isso seja possível é muito emocionante.”

Vamos falar do por quê
Além da função do timo, os dieters também tinham menos pneus gordurosos em torno de suas cinturas, melhores reações à insulina e vasos sanguíneos e corações mais saudáveis.

Indo mais fundo, a equipe perguntou por que cortar calorias – algo relacionado ao metabolismo – tem um impacto no sistema imunológico e na longevidade saudável. Trabalhos em roedores mostraram anteriormente que as células de gordura são atores centrais na inflamação e na imunidade. Aqui, os pesquisadores coletaram amostras das células de gordura dos participantes e programaram de forma abrangente sua expressão genética para espiar as vias biológicas ativadas.

Com a tela, eles ampliaram um gene, PLA2G7, que desligou dramaticamente com a dieta. Para além do nome, o gene é um mistério, com suas funções biológicas pouco conhecidas. Com algumas investigações sérias, a equipe descobriu um papel tênue para a proteína que o gene produz: ela pode se conectar a moléculas gordurosas que impulsionam a inflamação. “Ajoelhe” o gene, ele pode desligar a inflamação e também ativar a longevidade.

Testando sua teoria, a equipe excluiu PLA2G7 em camundongos. Surpreendentemente, cortar esse gene reduziu drasticamente a obesidade em camundongos com dieta rica em gordura. As moléculas inflamatórias que circulavam no sangue caíram drasticamente e os camundongos tiveram um melhor perfil imunológico geral. Equivalente a cerca de 70 anos na idade humana, o timo dos camundongos idosos floresceu na velhice, com uma massa muito maior.

Vamos cortar calorias?
CALERIE é um dos primeiros estudos a mostrar que cortar um pouco as calorias em humanos aumenta as funções que normalmente declinam com o envelhecimento. O teste, agora em sua segunda fase, não é perfeito: ainda não sabemos as consequências a longo prazo do corte de calorias ou o que acontece quando as pessoas voltam à ingestão calórica normal. Porque vamos ser sinceros: é extremamente difícil manter uma dieta por anos a fio.

Mas o mais importante é que o estudo abriu uma rota nova e pouco ortodoxa na pesquisa da longevidade. Ao estudar um tratamento potencial em pessoas primeiro e depois testar o porquê em animais de laboratório – e não o contrário – descobrimos um novo fator para os benefícios da restrição calórica. E se, como o estudo conclui, a chave para combater o envelhecimento está na interseção entre o metabolismo e o sistema imunológico em humanos, “mais estudos semelhantes podem nos levar a alvos potenciais que podem melhorar a função imunológica, reduzir a inflamação e potencialmente até aumentar a vida útil saudável ”, disse Dixit.

Agora que tal aquela segunda fatia de bolo?

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Psicodélicos sem a viagem podem ser ‘magia de cura’ para a saúde mental

Uma vez que a contracultura arrefeceu, o LSD e os cogumelos mágicos passaram a tropeçar em outro mundo: a psiquiatria. Um pequeno – mas em rápido crescimento – grupo de médicos está adotando as drogas como ferramentas poderosas contra uma infinidade de demônios mentais. Pessoas que sofrem de depressão, abuso de substâncias e transtorno de estresse pós-traumático (TEPT) se beneficiaram de psicodélicos em pequenos ensaios controlados. Os psicodélicos, mais de 50 anos após o Summer of Love, voltaram a decolar.

Com uma ressalva: eles deixam as pessoas chapadas. Embora seja uma vantagem para usuários recreativos, os efeitos que alteram a mente podem ser um sério prejuízo para os pacientes. Por enquanto, os tratamentos são cuidadosamente administrados e monitorados dentro das clínicas, em vez de pacientes tomando pílulas em casa. Obstáculos regulatórios proíbem ainda mais a adoção generalizada.

Mas e se houver uma maneira de tirar a droga e deixar apenas os efeitos terapêuticos das substâncias?

Esta semana, uma equipe extraiu e cristalizou a estrutura de drogas psicoativas ancoradas no cérebro. Usando raios-X, eles mapearam as interações no nível de nanoescala, separando aquelas que podem levar a alucinações daquelas que podem acalmar mentes perturbadas. Com o conhecimento em mãos, eles projetaram vários primos sintéticos do LSD, que ajudaram a reprimir os sintomas depressivos em camundongos sem sinais de que as criaturas estavam ficando chapadas.

Embora possa ser um longo caminho dos ratos aos homens, o estudo é um de uma série de trabalhos de alto perfil que buscam retirar a magia alucinógena dos psicodélicos, adicionando uma pitada de magia de cura. Por enquanto, eles não serão balas de prata – os camundongos precisavam de uma boa dose para amortecer sua depressão, que é uma bandeira vermelha para possíveis efeitos colaterais.

Mas as implicações são profundas. Se validadas em humanos, as drogas lançariam as bases para um regime de tratamento totalmente novo para problemas mentais que assombram milhões de pessoas.

“Este trabalho vai gerar muito interesse”, disse à Science o Dr. Bryan Roth, da Escola de Medicina da Universidade da Carolina do Norte, um especialista na área que não esteve envolvido no estudo.

Um Renascimento Psicodélico
Os psicodélicos eram a rave nos anos 50 e 60, e não apenas na cena das festas, mas também na psiquiatria. Na época, o tratamento de pacientes com LSD, psilocibina (o componente ativo dos cogumelos mágicos) ou MDMA (também conhecido como molly ou ecstasy) era considerado uma alternativa promissora a outras terapias para restaurar a saúde e a autonomia de pessoas confinadas a longo prazo em asilos. Ao longo da década, os cientistas testaram cerca de 40.000 pessoas em mais de 1.000 estudos para tratamento de problemas de saúde mental e dependência.

Apesar dos resultados inicialmente promissores (embora rudimentares), os estudos pararam quando os psicodélicos foram banidos como uma reação ao uso recreativo generalizado.

No entanto, os neurocientistas nunca pararam de examinar seu potencial, mesmo com o risco de suas carreiras. Um avanço veio na década de 2010, quando vários estudos mostraram que a ketamina, um tranquilizante para cavalos e uma droga para festas, tinha efeitos de cair o queixo para a depressão. Ao contrário de outros antidepressivos, que geralmente levam meses para funcionar – se funcionam – a ketamina desencadeou efeitos benéficos em algumas pessoas com apenas uma dose e em poucas horas.

Inicialmente recebidos com ceticismo e considerados “bons demais para ser verdade”, estudos rigorosos mostraram ainda que em camundongos, a ketamina impulsionou o nascimento de novos neurônios no cérebro enquanto ajustava as redes neurais para serem mais adaptáveis. Em 2019, uma forma de ketamina foi aprovada pela FDA como o primeiro antidepressivo verdadeiramente novo em décadas, aclamado como “um divisor de águas” para a depressão e um ponto de virada para o retorno dos psicodélicos como uma força terapêutica potencial. Também levantou imediatamente a questão: podemos fazer uma alternativa não alucinógena?

Uma solução estrutural
À medida que a ketamina começou a se recuperar em proeminência psiquiátrica, outras drogas – incluindo LSD, psilocibina e MDMA – também começaram suas árduas jornadas de reentrada na respeitabilidade médica. Entre 2010 e 2020, os ensaios clínicos triplicaram, com vários mostrando efeitos dramáticos. Um estudo descobriu que sete em cada dez pessoas que tomaram psilocibina reduziram seus sintomas pela metade. Outros ensaios clínicos, realizados principalmente no Reino Unido e no Canadá, estão entrando em estágio final.

Para superar os obstáculos regulatórios, no entanto, os biólogos estruturais seguiram um caminho diferente: alterando a estrutura desses produtos químicos, por sua vez, eliminando sua capacidade de desencadear uma viagem indesejada.

Começa com a visualização de onde os produtos químicos afetam o cérebro. O ponto crucial é um receptor chamado 5-HT2AR. O receptor não evoluiu para nos deixar chapados; em vez disso, é uma base de proteína crítica para a serotonina – um químico cerebral ou neurotransmissor – que está envolvido em muitas de nossas funções básicas. O humor é um deles, e é por isso que os antidepressivos mais comuns hoje têm como alvo esses receptores.

Assim como o porto de Los Angeles, o 5-HT2AR tem vários locais de ancoragem para produtos químicos, cada um acionando uma rota diferente de “cadeia de suprimentos”. Dependendo da “estação” de ancoragem, a mesma carga – a droga – muda a forma como o neurônio reage ao recrutar outros “provedores” moleculares. Dependendo desses fornecedores, a droga ajusta o circuito neural de diversas maneiras, alterando a resposta do cérebro à droga.

No novo estudo, a equipe caçou as proteínas “provedoras” que desencadeiam efeitos antidepressivos. Eles primeiro encharcaram vários cérebros de camundongos com diferentes drogas, incluindo LSD, cogumelos mágicos, serotonina e uma terapia não alucinógena para a doença de Parkinson. Eles então cristalizaram o “dock” do 5-HT2AR e examinaram como os produtos químicos interagiam com ele em escala atômica com feixes de raios-X.

Surpreendentemente, muitos psicodélicos acabaram sendo metamorfos. Em vez de atracarem em um ponto, eles foram capazes de se contorcer e se ligarem a outra cavidade próxima. Voltando para os camundongos, eles descobriram como as diferentes docas funcionavam. Uma doca, por exemplo, levou os camundongos a mexerem a cabeça, sinal de que estavam chapados. Outro, quando testado para depressão, aliviou os sintomas.

Guiado pelo mapa de encaixe do 5-HT2AR, a equipe projetou vários primos de LSD que preferencialmente se ligam ao “dock” antidepressivo. Repetindo o experimento, eles encontraram dois produtos químicos (com os nomes não atraentes de IHCH-7079 e IHCH-7806) que tinham atividade antidepressiva, sem a contração da cabeça normalmente vista com LSD ou psilocibina.

De legado para lendário?
O estudo é um dos muitos que seguem a receita para uma nova geração de substâncias que curam a mente, em vez de substâncias alucinantes. Como eles funcionam permanece um mistério, e é por isso que o escrutínio intrincado de 5-HT2AR e outros receptores de serotonina é o manual atual.

Na linha de frente estão o Dr. David Olson, da Universidade da Califórnia, Davis, e o Dr. Bryan Roth, da UNC-Chapel Hill. Vários anos atrás, Olson sintetizou cerca de uma dúzia de produtos químicos semelhantes ao LSD, com um resultado promissor chamado TBG (tabernanthalog) que também se liga aos receptores de serotonina. Em camundongos, a droga impulsionou a infraestrutura neuronal para o aprendizado e reduziu o comportamento de busca de substâncias nos roedores. Em meados de 2021, uma única dose do medicamento foi considerada eficaz para distúrbios de estresse em camundongos. A Delix Therapeutics, uma empresa cofundada por Olson, está explorando rapidamente os novos medicamentos para uso clínico, com ensaios potencialmente começando ainda este ano.

Enquanto isso, Roth trabalhou para decifrar a estrutura do 5-HT2AR quando ligado a compostos psicodélicos. O estudo seminal, em 2020, ganhou um “primeiro vislumbre” de como eles agem. “Dada a notável eficácia da psilocibina para a depressão (nos ensaios da Fase II), estamos confiantes de que nossas descobertas acelerarão a descoberta de antidepressivos de ação rápida e potencialmente novos medicamentos para tratar outras condições, como ansiedade grave e transtorno por uso de substâncias”, ele disse. disse na época.

Por enquanto, os autores pregam cautela. Semelhante aos primos não alucinógenos anteriores, suas moléculas precisam de uma dose alta para ver os efeitos antidepressivos. Mas os novos mapas estruturais se somam a um atlas crescente para ajudar a orientar as drogas não alucinógenas. “Esses dados estruturais adicionais ajudarão nos esforços para projetar novos antidepressivos e antipsicóticos”, disse Olson.

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Astrônomos acham que descobriram um buraco negro ‘invisível’ pela primeira vez

Os astrônomos tiraram a primeira imagem direta de um buraco negro em 2019, graças ao material que brilha em sua presença. Mas muitos buracos negros são quase impossíveis de detectar. Agora, outra equipe usando o Telescópio Espacial Hubble parece ter finalmente encontrado algo que ninguém viu antes: um buraco negro que é completamente invisível. A pesquisa, que foi publicada online e submetida para publicação no Astrophysical Journal, ainda não foi revisada por pares.

Buracos negros são o que resta depois que grandes estrelas morrem e seus núcleos entram em colapso. Eles são incrivelmente densos, com gravidade tão forte que nada pode se mover rápido o suficiente para escapar deles, incluindo a luz. Os astrônomos estão interessados ​​em estudar os buracos negros porque eles podem nos dizer muito sobre as maneiras pelas quais as estrelas morrem. Ao medir as massas dos buracos negros, podemos aprender sobre o que estava acontecendo nos momentos finais das estrelas, quando seus núcleos estavam em colapso e suas camadas externas estavam sendo expelidas.

Pode parecer que os buracos negros são, por definição, invisíveis; afinal, eles ganharam seu nome por causa de sua capacidade de capturar a luz. Mas ainda podemos detectá-los pela maneira como interagem com outros objetos graças à sua forte gravidade. Centenas de pequenos buracos negros foram detectados pela forma como interagem com outras estrelas.

Existem duas abordagens diferentes para tal detecção. Nas “estrelas binárias de raios X”, nas quais uma estrela e um buraco negro orbitam um centro compartilhado enquanto produzem raios X, o campo gravitacional de um buraco negro pode puxar material de seu companheiro. O material circunda o buraco negro, aquecendo por fricção ao fazê-lo. O material quente brilha intensamente na luz de raios-X, tornando o buraco negro visível, antes de ser sugado para dentro do buraco negro e desaparecer. Você também pode detectar pares de buracos negros à medida que eles se fundem, espiralando para dentro e emitindo um breve flash de ondas gravitacionais, que são ondulações no espaço-tempo.

Existem muitos buracos negros vagando pelo espaço sem interagir com nada, no entanto, são difíceis de detectar. Isso é um problema, porque se não podemos detectar buracos negros isolados, não podemos aprender sobre como eles se formaram e sobre a morte das estrelas de onde vieram.

Novos Horizontes Sombrios
Para descobrir um buraco negro tão invisível, a equipe de cientistas teve que combinar dois tipos diferentes de observações ao longo de vários anos. Essa conquista impressionante promete uma nova maneira de encontrar a classe anteriormente indescritível de buracos negros isolados.

A Teoria Geral da Relatividade de Einstein previu que objetos massivos curvariam a luz à medida que ela passasse por eles. Isso significa que qualquer luz que passe muito perto de um buraco negro invisível – mas não perto o suficiente para acabar dentro dele – será dobrada de maneira semelhante à luz que passa por uma lente. Isso é chamado de lente gravitacional e pode ser detectado quando um objeto em primeiro plano se alinha com um objeto de fundo, dobrando sua luz. O método já foi usado para estudar tudo, desde aglomerados de galáxias até planetas ao redor de outras estrelas.

Os autores desta nova pesquisa combinaram dois tipos de observações de lentes gravitacionais em sua busca por buracos negros. Começou com eles detectando a luz de uma estrela distante subitamente ampliada, brevemente fazendo com que ela parecesse mais brilhante antes de voltar ao normal. No entanto, eles não podiam ver nenhum objeto em primeiro plano que estivesse causando a ampliação através do processo de lente gravitacional. Isso sugeria que o objeto poderia ser um buraco negro solitário, algo que nunca havia sido visto antes. O problema era que também poderia ter sido apenas uma estrela fraca.

Descobrir se era um buraco negro ou uma estrela fraca exigia muito trabalho, e foi aí que surgiu o segundo tipo de observações de lentes gravitacionais. Os autores repetidamente tiraram imagens com o Hubble por seis anos, medindo até que ponto a estrela parecia se mover à medida que sua luz era desviada.

Eventualmente, isso permitiu que eles calculassem a massa e a distância do objeto que causou o efeito de lente. Eles descobriram que era cerca de sete vezes a massa do nosso sol, localizado a cerca de 5.000 anos-luz de distância, o que parece distante, mas na verdade está relativamente próximo. Uma estrela desse tamanho e tão próxima deve ser visível para nós. Como não podemos vê-lo, eles concluíram que deve ser um buraco negro isolado.

Fazer tantas observações com um observatório como o Hubble não é fácil. O telescópio é muito popular e há muita competição pelo seu tempo. E dada a dificuldade de confirmar um objeto como este, você pode pensar que as perspectivas de encontrar mais deles não são grandes. Felizmente, estamos no início de uma revolução na astronomia. Isso se deve a uma nova geração de instalações, incluindo a pesquisa Gaia em andamento e o próximo Observatório Vera Rubin e o Telescópio Espacial Romano Nancy Grace, que farão medições repetidas de grandes partes do céu com detalhes sem precedentes.

Isso será enorme para todas as áreas da astronomia. Ter medições regulares e de alta precisão de grande parte do céu nos permitirá investigar coisas em massa que mudam em escalas de tempo muito curtas. Estudaremos coisas tão variadas quanto asteroides, estrelas explosivas conhecidas como supernovas e planetas ao redor de outras estrelas de novas maneiras.

Quando se trata da busca por buracos negros invisíveis, isso significa que, em vez de comemorar a descoberta de apenas um, em breve poderemos encontrar tantos que se tornará rotina. Isso nos permitirá preencher as lacunas em nossa compreensão das mortes de estrelas e da criação de buracos negros.

Em última análise, os buracos negros invisíveis da galáxia estão prestes a achar muito mais difícil esconder.

Este artigo é republicado de The Conversation sob uma licença Creative Commons. Leia o artigo original.

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