Reflexão do 3º período - Final do secundário

Chegou o tempo... Esta é a tal, a última reflexão. Desta vez não há volta atrás, é mesmo o fim do ensino escolar e, por isso, o fim necessário deste portefólio. E escrevo isto sem tristeza, pois embora seja um final de um ciclo, outro novo e entusiasmante se aproxima, a um ritmo cada vez mais veloz: a universidade.

Mas o facto de não existir tristeza nas palavras que enunciei, não significa que não terei saudades de palavras... e gestos, e atividades, e desafios, e testes... e de tudo. Focando-me mais nesta disciplina, a qual o portefólio acompanhou desde os tempos das Ciências Naturais, que já me parecem tão longínquos, Biologia e Geologia e, agora mais recentemente, apenas Biologia, há memórias que não esqueço, e que espero que, se um dia se perderem, eu as possa recuperar, voltando a este texto:

• A primeira vez na sala 22: uma sala de Ciências, repleta de rochas, minerais, trabalhos de alunos, da professora, uma sala colorida, que me fascinou desde o início;
• O início do meu portefólio: no início custou um bocadinho, não estava habituada, mas agora só me queixo mesmo é de falta de tempo para o atualizar com mais frequência;
• O trabalho sobre o ciclo da água: um projeto enorme que fiz com mais colegas, e que agora tem a honra de estar numa das paredes da sala 22;
• A dissecação de um coração: esta fica para a história, nunca mais estarei tão perto de um coração (espero eu!)... Mas valeu a pena passar pela experiência;
• As atividades no laboratório, com ovos: fizemos todas e mais algumas experiências com osmose e ovos, algumas ficaram para a posterioridade, como o ovo nu colorido;
• A feira de Ciência: em Sintra, levar a nossa escola e atividades a turistas, foi bastante educativo e divertido;
• A visita ao Parque Biológico de Gaia: um parque maravilhoso, onde nos perdemos nas horas, mas passámos muito bons momentos com a natureza;
• A palestra de Paleontologia: em que a professora fez a pergunta sobre os dinossauros que tanto nos assombrava, mas ninguém tinha coragem para fazer;
• O exame de Biologia e Geologia: um exame é sempre um momento de stress, mas estava bem preparada e tive uma nota que me deixou bastante satisfeita;
• A participação no World Biotech Tour: agora sou embaixadora da biotecnologia, já tive imensas oportunidades que nunca teria tido se não o fosse, e, desde o início, que tenho todo o apoio da minha professora, o que ajuda muito;
• O fim: daqui a uma semana (menos, até) termino as aulas de Biologia, terei a minha última aula com a única professora que me acompanha há seis anos. 

Quanto mais escrevo, mais me apercebo da realidade, de que é verdade, o tempo passa mais depressa do que parece e, muito em breve, iniciarei uma nova fase da minha vida. Por agora ainda tenho os exames para me manter ocupada por isso sei que só darei por tudo o que agora termina depois de os ter realizado.

Tenho pena que o portefólio acabe aqui: sei que, se tivesse tido mais tempo ele estaria diferente, talvez mais completo e variado, mas faz sentido que ele se encerre ao mesmo tempo que termina esta fase da minha vida.

Desejo a todos muito boa sorte nos exames e na nova etapa que se avizinha!

Imagem retirada daqui: http://www.nzbio.org.nz/cms/wp-content/uploads/2014/09/bigstock-Scientist-holding-and-examinin-43863778-1.jpg

Biotecnologia na produção industrial de substâncias terapêuticas

A biotecnologia microbiana permite obter produtos com grande interesse na terapêutica. No quadro seguinte encontram-se alguns desses produtos.

Antibióticos	Produtos utilizados em baixas concentrações para inibir a multiplicação (bacteriostáticos) ou matar bactérias patogénicas que atacam o organismo (bactericidas). Para obtenção de antibióticos utiliza-se a bioconversão ou biotransformação, ou seja, utilização de microrganismos capazes de realizar reações químicas que vão além das substâncias essenciais ao seu desenvolvimento, e que são economicamente favoráveis. Inclui três fases: - Preparação do material – fracionamento, esterilização e engenharia genética; - Bioconversão – cultura de células num fermentador ou biorreator, fermentação, catálise enzimática e controlo de fermentadores; - Recuperação de produto – separação e rutura das células, concentração do produto, isolamento e purificação.
Esteroides	Biomoléculas muito importantes em variadas funções: processos metabólicos, processos inflamatórios, controlo de alergias e artrites, controlo da natalidade.
Vitaminas	Algumas vitaminas, com a B12 e a B2 são produzidas recorrendo a bactérias e a fungos, respetivamente. Para aumentar o rendimento da produção é possível: - Provocar mutações e selecionar os mutantes mais produtivos; - Fornecer aos microrganismos os nutrientes necessários; - Evitar a contaminação por outros microrganismos.
Proteínas humanas	Através das técnicas de DNA recombinante, é possível produzir proteínas humanas com microrganismos

A produção de proteínas recorre à técnica de DNA recombinante. Fica aqui um esquema resumo:

http://www.quia.com/files/quia/users/lmcgee/genetics/APchapter20_genetic_engineering/overviewgenecloning.gif

Alguns exemplos de proteínas produzidas através da biotecnologia:

Proteína	Aplicação
Fatores de coagulação do sangue	Tratamento de doenças que afetam a coagulação do sangue (ex: hemofilia)
Fatores de crescimento de colónias celulares	Tratamento do cancro como adjuvante de quimioterapia
Fator de crescimento da epiderme	Tratamento do cancro, feridas, úlceras e feridas da pele
Derivados de plaquetas	Tratamento de certos tipos de úlceras
Insulina	Tratamento de diabetes
Eritropoetina	Tratamento da anemia
Hormona de crescimento	Tratamento de anomalias no crescimento
Anticorpos monoclonais	Usos vários: utilização em reações in vitro para diagnóstico; utilização in vitro para vários tipos de doenças
Vacinas	Vacinação contra a hepatite B, malária, herpes e HIV (em estudo)
Interferão	Estimulação da resposta imunitária

Uma vacina produzida de forma tradicional contém bactérias ou vírus desativados ou atenuados. Desta forma, existem riscos associados: o agente patogénico pode voltar a ativar-se, é necessário produzir grandes quantidades de agente patogénico e manuseá-lo e a conservação requere substâncias que podem ser alergénicas.

As vacinas produzidas através da biotecnologia funcionam no mesmo princípio das vacinas tradicionais: estimular o nosso sistema imunitário , para que este esteja preparado quando for invadido por um agente patogénico.

Mas, ao contrário das vacinas tradicionais, não contêm quaisquer agentes patogénicos, o que as torna mais seguras, e poucas ou nenhumas substâncias adicionadas, sendo, por isso, mais puras.

Vacinas tradicionais vs vacinas produzidas recorrendo à biotecnologia

https://dannipanini.files.wordpress.com/2014/02/mbb-1-vaccine.png?w=560

Doenças e desequilíbrios: Imunodeficiência

Imunodeficiência corresponde a uma deficiência no sistema imunitário. A imunodeficiência pode ser dividida em dois tipos:

Imunodeficiência congénita

Refere-se a indivíduos que não possuem nem linfócitos T nem linfócitos B, causado por um funcionamento anormal da medula óssea.

Imunodeficiência adquirida

Tem como exemplo paradigmático a SIDA. O HIV infeta células recetoras em que o vírus se possa fixar, como é o caso de macrófagos e certos linfócitos T. A reação do organismo à infeção viral ocorre em três fases: - Primoinfeção – proliferação rápida do vírus e diminuição de linfócitos T auxiliares; - Fase de latência – equilíbrio entre a proliferação de vírus e a destruição de linfócitos T auxiliares com o aumento da produção de anticorpos anti-HIV e de linfócitos T citotóxicos. - Fase de imunodeficiência (SIDA) – a carga viral aumenta, o número de linfócitos diminui drasticamente e, assim, o organismo fica sujeito a qualquer infeção.

Um vídeo explicativo das diferentes fases da infeção pelo HIV (vírus da SIDA)

Doenças e desequilíbrios - Doenças autoimunes

O timo, local onde se dá a maturação dos linfócitos T, funciona como um crivo: apenas deixa passar os linfócitos sem afinidade com os antigénios do próprio indivíduo (autoantigénios).

Quando este mecanismo não ocorre, o organismo reage contra os seus próprios componentes (organelos celulares, tipos de células, componentes de tecidos, etc). Exemplos de doenças causadas são as seguintes: diabetes insulinodependente, artrite reumatoide e esclerose em placas.

Um vídeo breve sobre doenças autoimunes.

Diabetes	A regulação da glicemia (concentração de glicose no sangue) é regulada por duas hormonas segregadas por células endócrinas das ilhotas de Langerhans no pâncreas, sendo uma delas a insulina. Cada célula possui recetores para a insulina, cujo aumento de concentração permite a entrada de glucose nas mesmas. A diabetes carateriza-se por uma hiperglicemia crónica (elevadas concentrações de glucose no sangue), e é dividida em dois tipos: - Diabetes tipo 1 – insulinodependente – resulta numa deficiência na produção de insulina, causada por uma destruição das células produtoras de insulina por parte de linfócitos T citotóxicos. - Diabetes tipo 2 – manifesta-se mais tardiamente e resulta no facto de os recetores nas células alvo da insulina diminuírem.
Artrite reumatoide	Carateriza-se pelas cartilagens das articulações pelo sistema imunitário
Esclerose em placas	Doença neurológica em que ocorre a destruição de componentes do sistema nervoso «em placas», ou seja, há destruição da substância branca dos centros nervosos (mielina, axónios e células nervosas) por linfócitos T ou mediadores químicos. Pode ocorrer devido a um «engano» dos linfócitos T, que confundem um antigénio viral com um antigénio do próprio organismo e atacam a mielina. A doença manifesta-se por crises que alternam com remissão, mas que podem deixar sequelas.

Exemplo da artrite reumatoide:

http://www.topnews.in/health/files/chronicautoimmune-disease.jpg

Doenças e desequilíbrios - Alergias

O sistema imunitário pode ter deficiências ou sofrer desregulações, o que pode tornar o indivíduo muito vulnerável a infeções ou conduzir a reações violentas contra o próprio ou contra elementos ambientais normalmente tolerados.

Alergias

Uma alergia é uma reação de defesa exagerada por parte do sistema imunitário. Corresponde a estados de hipersensibilidade imunitária, o que se traduz em reações exageradas contra antigénios específicos como ácaros, pó, pólen, esporos, produtos químicos e alimentares que, por desencadearem alergias, têm o nome de alergénicos.

http://intranet.tdmu.edu.ua/data/kafedra/internal/patologanatom/classes_stud/en/stomat/ptn/Pathomorphology/2-3/04_Pathomorph_immune_syst_(Stom_Pract).files/image037.png

Como se processa uma reação alérgica?

Fase de sensibilização	1. O alergénio (antigénio), após entrar no organismo, é captado por células apresentadoras, que ativam linfócitos T.
	2. Os linfócitos T produzem mediadores químicos que ativam linfócitos B, que se diferenciam em plasmócitos.
	3. Os plasmócitos sintetizam imunoglobulina E (IgE) (anticorpos).
	4. Os anticorpos ligam-se a várias células, incluindo mastócitos, que contêm histaminas.
Resposta secundária	1. O antigénio entra novamente no organismo.
	2. Forma-se um complexo anticorpo-antigénio e a histamina é libertada.
	3. A histamina provoca a dilatação dos vasos sanguíneos, provocando a saída de fluídos e edemas, aumenta a secreção de muco e causa a contração dos bronquíolos pulmonares.

Exemplo de reação alérgica ao pólen:

http://csls-text2.c.u-tokyo.ac.jp/images/fig/c_fig09_03.jpg

Podemos considerar diferentes tipos de reação alérgica, tais como:

- Hipersensibilidade imediata – manifesta-se imediatamente após o segundo contacto com o alergénico, devido à formação de anticorpos IgE no primeiro contacto. Ex: alergias respiratórias (asma e rinites), alergias cutâneas (urticárias e eczemas), alergias oftalmológicas e alergias digestivas.

- Hipersensibilidade tardia – demora mais de 12 horas para se desenvolver e é mediada por células e não por anticorpos, ou seja, os mediadores químicos libertados pelos linfócitos T vão produzir efeitos em células que manifestam a doença. Ex: lixívia, cosméticos, cimento, tintas e metais.

Memória imunitária e vacinação

A reação do sistema imunitário ao agente infeccioso varia conforma essa seja a primeira vez ou não que tem contacto com esse agente.

Comparação entre resposta primária e secundária:

http://www.uic.edu/classes/bios/bios100/lectures/memory.jpg

Se tiver sido o primeiro contacto com o agente patogénico ocorre uma resposta imunitária primária: os linfócitos capazes de reconhecer esse antigénio são ativados, dando-se depois proliferação e diferenciação em células efetoras e em células de memória.

Se já for o segundo encontro com o antigénio ocorre uma resposta imunitária secundária, uma resposta mais rápida, intensa e de duração mais longa: as células de memória, armazenadas nos órgãos linfoides periféricos, ao serem estimuladas pelo antigénio específico, produzem mais células efetoras e mais células memória.

Ativação dos linfócitos T e B e diferenciação dos segundos em plasmócitos e células memória.

http://www.uic.edu/classes/bios/bios100/lectures/1100361_026.jpg

O princípio de memória imunitária pode ser utilizado na imunização do organismo, utilizando vacinas.

Uma vacina clássica contém uma solução de agentes patogénicos mortos ou inativos, apenas o antigénio do agente infecioso ou mesmo apenas o determinante antigénico.

A vacina desencadeia uma resposta imunitária primária pelo que, se o organismo voltar a ser invadido pelo mesmo agente patogénico, desencadear-se-á uma resposta imunitária secundária.

Uma breve história das vacinas e a sua importância na erradicação de doenças.

Defesa específica – Imunidade adquirida – Terceira linha de defesa

Estes mecanismos vão sendo mobilizados enquanto a primeira e segunda linha de defesa atuam. Por ser dirigida especificamente contra certos organismos torna-se muito mais eficaz. Intervêm o sistema linfóide, constituído por órgãos linfóides e células efetoras (linfócitos).

Órgãos linfóides primários	Locais de diferenciação e maturação de linfócitos. Timo e medula vermelha dos ossos.
Órgãos linfóides secundários ou periféricos	Locais de circulação e armazenamento de células imunitárias. Baço, gânglios linfáticos, amígdalas, gânglios linfáticos abdominais e apêndice.

Orgãos linfóides no nosso corpo:

https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEh7LOOPmf3nizf0p3ec26DzjTr52NVgtPBSPOVPdIRPj134nOgWAWGqLYrequvS5lrolJtxHdmHS558tNzS457oyoR3fdclfKxfJ2ME4EZ-f_3uBn1sX22VFjw303kcISUIIx5G8_L_spk1/s1600/Organs.gif

Um antigénio é todo o componente molecular que desencadeia uma resposta imunitária específica. A maioria dos antigénios são proteínas ou polissacarídeos que se encontram na superfície externa de microrganismos invasores ou que são produzidos por estes, mas também podem ser pólen, parasitas, órgãos transplantados, desde que provoquem uma resposta imunitária do mesmo tipo.

As células efetoras na resposta imunitária específica são os linfócitos T e os linfócitos B, que derivam da especialização de percursores linfoides.

Percursor	Célula especializada
Megacariócito	Plaquetas
Eritroblasto	Hemácias
Percursor mieloide	Basófilo, Neutrófilo, Eosinófilo, Monócito
Percursor linfoide	Linfócito T (timo) e Linfócito B (medula óssea)

Função dos linfócitos T e B na resposta imunitária: imunidade mediada por células e imunidade humoral.

http://www.uic.edu/classes/bios/bios100/lectures/49_17_cell-mediated_humor-L.jpg

No timo e na medula óssea os linfócitos completam o processo de amadurecimento, adquirindo moléculas membranares que funcionam como recetores, tornando-se células imunocompetentes.

Os linfócitos migram depois para a corrente sanguínea, tecidos e órgãos linfáticos, ou para o local do processo inflamatório, onde ocorre o contacto com o antigénio.

Uma resposta imunitária contempla os seguintes processos:

·       - Identificação/ Reconhecimento: as moléculas estranhas são identificadas pelos linfócitos que têm na sua superfície recetores;

·        - Reação: o sistema imunitário reage, preparando os agentes específicos que vão intervir no processo;

·        -  Ação: os agentes do sistema imunitário neutralizam ou destroem as células ou moléculas estranhas.

      A resposta imunitárias e as várias linhas de defesa:

http://joellezimprich.wikispaces.com/file/view/innate.jpg/126932215/innate.jpg

Uma caraterística do sistema imunitário é a sua capacidade de «memória». Assim, se já tivermos contraído uma determinada doença, já teremos adquirido linfócitos especializados no reconhecimento do vírus causador dessa doença, de forma que, se formos infetados uma segunda vez, o vírus será destruído ainda antes de se manifestar a doença, pois teremos adquirido imunidade. Existem diferentes tipos de imunidade.