Aluno: Washington Soares Ferreira Junior
Nível: Mestrado
Ingresso no curso: Fevereiro/2009
Área de concentração: Florística e Sistemática
Linha de Pesquisa: Etnobotânica e Botânica Aplicada
Orientador: Ulysses Paulino de Albuquerque
A extração de cascas do caule para uso medicinal como antiinflamatório segue as
predições do modelo de redundância utilitária?
1. Introdução
Este trabalho utiliza o modelo de redundância utilitária desenvolvido por
Albuquerque & Oliveira (2007) como base de investigação. Este modelo parte do
conceito de redundância ecológica (Walker 1992) e tem o objetivo de investigar os
padrões de uso de plantas por populações locais. O modelo assume duas situações. A
primeira indica que em uma categoria utilitária que possui um grande número de
espécies, denominada de categoria redundante, a pressão de coleta é compartilhada
entre as espécies, o que poderia diminuir a pressão entre as plantas individualmente. A
segunda situação mostra que em uma categoria redundante, a presença de espécies
preferidas para uma população pode estar deslocando a pressão de uso para estas
espécies. Este modelo foi construído em um cenário teórico e carece de investigações
que possam validar as situações propostas.
Assim, na busca de testar as predições do modelo, este trabalho investiga se há
de fato um deslocamento da pressão de uso para espécies denominadas como preferidas.
Para isso, estudou-se as preferências de plantas nativas para o tratamento de
inflamações, uma vez que várias evidências mostram que plantas nativas da caatinga
são preferidas para uso, e que a categoria inflamação é uma das mais importantes para
várias comunidades locais da caatinga (Albuquerque et al. 2007). Nesse sentido, partiuse à seguinte pergunta: As plantas preferidas como antiinflamatórias sofrem maior
pressão de uso?
Adicionalmente, este trabalho busca explicar os critérios utilizados pela
população para indicar plantas para uso antiinflamatório, a partir de uma exploração de
modelos etnomédicos. Investigações anteriores sugerem que compostos bioativos de
plantas, principalmente taninos, podem estar envolvidos na utilização de plantas para o
uso antiinflamatório (ver Araújo et al. 2008). Desse modo, surgiu um outro
questionamento: O teor de taninos pode ser um fator de seleção na escolha das espécies
preferidas pela população local?
2. Materiais e métodos
O trabalho foi realizado na comunidade do Carão, formada por 189 habitantes,
dos quais 112 são maiores que 18 anos (Araújo et al. 2008), localizada 16 km do centro
do município de Altinho, Pernambuco. Para selecionar os informantes e as plantas para
a pesquisa, partiu-se de um banco de dados do Laboratório de Etnobotânica Aplicada da
Universidade Federal Rural de Pernambuco (LEA – UFRPE) construído por pesquisas
anteriores realizadas na área de estudo (Alencar et al. 2010; Lins-neto et al. 2010). A
partir deste banco, 48 informantes foram selecionados desde que tenham citado pelo
menos uma condição inflamatória. Além disso, foram selecionadas 24 espécies nativas
desde que tenham sido citadas como antiinflamatórias (Tabela 1). Foram consideradas
como nativas para este estudo as plantas espontâneas e características do semi-árido
nordestino, especialmente da caatinga (Albuquerque & Oliveira 2007).
Tabela 1. Lista das espécies nativas citadas como antiinflamatórias na comunidade do
“Carão”, selecionadas para o estudo, com seus respectivos nomes populares.
Com os informantes selecionados, foram realizadas entrevistas sobre a
utilização das plantas selecionadas como antiinflamatórias, para a identificação das
espécies preferidas e não-preferidas. Para isso, os informantes realizaram ordenamentos
das plantas de acordo com a sua preferência para o tratamento de inflamações,
perguntando-se os critérios utilizados para o ordenamento. Uma análise de saliência foi
utilizada para encontrar as espécies preferidas para os informantes, sendo realizada com
o auxílio do programa AnthroPac 4.0 (Borgatti & Natick 1996). Além disso, uma
análise de componentes principais (PCA) foi realizada para identificar os principais
critérios utilizados para indicar preferências, por meio do programa MVSP 3.1 (Kovach
1999). Preferência aqui é entendida como a escolha consciente de uma planta em
relação a outras igualmente disponíveis (Albuquerque et al. 2005). Os tipos de
inflamação indicados pelos informantes foram organizados em sistemas corporais a
partir da classificação internacional de doenças (WHO 2007).
Foram também realizadas medições das áreas de casca disponível e casca
coletada de indivíduos de espécies preferidas e menos preferidas em três áreas
selecionadas por meio de saídas de campo com dois especialistas locais, reconhecidos
pela comunidade como conhecedores das áreas de vegetação. Nestas áreas, indivíduos
de espécies mais preferidas e de espécies menos preferidas foram marcados,
georreferenciados, medidos quanto à área de casca coletada (se possuir) e de casca
disponível. Para diminuir o efeito de que as cascas coletadas tenham sido utilizadas para
outras finalidades, as espécies foram selecionadas com o critério de que suas cascas
sejam principalmente utilizadas para o tratamento de inflamações. Estas informações
foram obtidas por meio do banco de dados construído por pesquisas anteriores
realizadas na área.
Nestas áreas, também estão sendo coletadas 30 gramas de cascas de três
indivíduos de cada espécie preferida e menos preferida, selecionadas também a partir do
mesmo critério, com as cascas sendo utilizadas principalmente para o tratamento de
inflamações. Estas cascas estão sendo enviadas para o Laboratório de Produtos Naturais
(LAPRONAT – UFPE) para a obtenção da dosagem de taninos.
3. Resultados parciais
Na categoria inflamação, foram encontradas 36 subcategorias ou condições
inflamatórias, sendo que a maioria esteve associada a desordens nos sistemas
geniturinário (8 condições), digestivo (7) e respiratório (4) (Figura 1). Das condições
encontradas com o maior número de espécies, consideradas com um maior nível de
redundância, destacam-se “inchação” (58,3% das espécies), “ferida” (54,2%) e “dente
inflamado” (41,7%). Foram também encontradas condições que não apresentaram
redundância, ou seja, sete condições inflamatórias representadas por apenas uma espécie
cada. Por exemplo, a inflamação de “baço” foi indicada somente com a espécie
Erythrina velutina. Com esse resultado, pode-se inferir que a categoria inflamação é um
complexo composto por várias subcategorias, as quais algumas são redundantes e outras
não o são. Esses resultados mostram um desafio para futuros estudos farmacológicos
para a avaliação da atividade biológica de plantas com propriedades antiinflamatórias.
Nesse sentido, ainda se pretende construir um modelo “etnobiomédico” das condições
inflamatórias com sugestões de etiologia e mecanismos de ação das plantas estudadas.
Figura 1. Distribuição das subcategorias inflamatórias em sistemas corporais baseados
na classificação internacional de doenças (WHO 2007), na comunidade do Carão,
Altinho, Pernambuco.
Foram obtidos cerca de 300 ordenamentos construídos pelos informantes e 18
critérios para preferência. As plantas com maiores índices de saliência (mais preferidas)
foram: Myracrodruon urundeuva (0,475), Sideroxylon obtusifolium (0,13), Mimosa
tenuiflora (0,127) e Amburana cearensis (0,121). De forma contrária, Crataeva trapia
(0,005), Capparis jacobinae (0,004) e Rhamnidium molle (0,001) foram as plantas que
apresentaram menores valores de saliência, sendo menos preferidas.
Na análise de coordenadas principais (PCA), formaram-se dois grupos de
plantas, sendo que M. urundeuva se destacou fortemente dos dois grupos formados
(Figura 2). O primeiro grupo engloba as espécies que foram consideradas como mais
eficientes no tratamento. Estas foram S. obtusifolium, M. tenuiflora, Maytenus rigida,
Anadenanthera colubrina, Jatropha mollissima e Caesalpinia ferrea. As plantas
presentes neste grupo também apresentaram outros critérios para preferência, mas com
um menor número de citações.
Figura 2. Projeção das espécies de acordo com a preferência para cada critério de
seleção. Mostra-se o Grupo I localizado no quadrante inferior direito e o Grupo II
localizado nos quadrantes superior e inferior esquerdos. A planta Myracrodruon
urundeuva aparece deslocada na extremidade do quadrante superior direito.
A “aroeira” se destacou na análise por apresentar um grande número de
citações para muitos critérios de preferência, sendo que o principal foi a sua eficiência
no tratamento de diversos tipos de inflamações, ou seja, a sua versatilidade dentro da
categoria inflamação.
O segundo grupo engloba as espécies que compartilharam poucas citações para
os critérios de preferência, considerando que a maioria obteve duas ou menos citações
para cada critério e, além disso, apresentaram poucos critérios. Por exemplo, a espécie
Crataeva tapia apresentou unicamente o critério “mais fácil de encontrar”, com somente
uma citação. Todas as plantas deste agrupamento, com exceção da espécie A. cearensis,
apresentaram baixos valores de saliência, indicando serem as plantas menos preferidas
para a comunidade.
A partir desta análise, também se observa que somente sete espécies (primeiro
grupo da PCA e “aroeira”) foram consideradas como as mais preferidas. O segundo
agrupamento na análise, com as espécies menos preferidas, apresentou a maioria das
plantas. Estes resultados mostram que a preferência parece ser muito específica,
concentrando-se em um pequeno número de espécies do conjunto de espécies nativas
disponíveis e, além disso, está basicamente relacionada com a efetividade terapêutica.
Nas medições das áreas de casca disponível e casca coletada de indivíduos nas
três áreas, foram selecionadas três espécies mais preferidas: A. colubrina, M. urundeuva
e A. cearensis, com 121, 22 e 17 indivíduos marcados, respectivamente; e duas espécies
menos preferidas: C. blanchetianus e C. leptophloeos, com 20 e 176 indivíduos,
respectivamente. Estes dados já estão coletados, e serão submetidos à análise.
6. Referências
Albuquerque, U. P.; Andrade, L. H. C.; Silva, A. C. O. 2005. Use of plant resources in a
seasonal dry Forest (Northeastern Brazil). Acta Botanica Brasilica 19 (1): 2738.
Albuquerque, U. P.; Oliveira, R. F. 2007. Is the use-impact on native caatinga species
in Brazil reduced by the high species richness of medicinal plants? Journal of
Ethnopharmacology 113, 156-170.
Albuquerque, U. P.; Medeiros, P. M.; Almeida, A. L. S.; Monteiro, J. M.; Lins-Neto, E.
M. F.; Melo, J. G.; Santos, J. P. 2007. Medicinal plants of the Caatinga (semiarid) vegetation of NE Brazil: a quantitative approach. Journal of
Ethnopharmacology 114: 325-354.
Alencar, N. L.; Araújo, T. A. S.; Amorim, E. L. C.; Albuquerque, U. P. 2010. The
inclusion and selection of medicinal plants in traditional pharmacopoeias –
Evidence in support of the diversification hypothesis. Economic Botany 64
(1): 68-79.
Araújo, T. A. S.; Alencar, N. L.; Amorim, E. L. C.; Albuquerque, U. P. 2008. A new
approach to study medicinal plants with tannins and flavonoids contents form
the local knowledge. Journal of Ethnopharmacology 120: 72-80.
Borgatti, S. P.; Natick, M. A. 1996. Anthropac 4.0. Analytic Technologies.
Kovach, W. L. 1999. MVSP – A Multivariate Statistical Package for Windows,
version 3.1. Kovach Computing Services, Wales, U.K.
Lins Neto, E. M. F.; Peroni, N.; Albuquerque, U. P. 2010. Traditional knowledge and
management of Umbu (Spondias tuberosa, Anacardiaceae): An endemic
species from Semi-Arid region of Northeastern Brazil. Economic Botany 64:
11-21.
Walker, B. H. 1992. Biodiversity and ecological redundancy. Conservation Biology 6
(1): 18-23.
World Health Organization (WHO). 2007. International statistical classification of
diseases and related health problems. 10th revision. Disponível em:
http://www.who.int/classifications/icd/en.
RESUMO SEMINÁRIOS INTEGRADOS I
1) Informações Gerais
Projeto: Análise cito-molecular das variações meióticas de Rhynchospora tenuis Vahl e
de R. pubera Böckeler (Cyperaceae).
Aluna: Gabriela Corina Carneiro de Cabral
Nível: Mestrado
Ingresso no curso: Março de 2009
Área de Concentração: Florística e Sistemática
2) Desempenho acadêmico
A meiose invertida tem sido tratada na literatura como uma variação meiótica
encontrada em organismos com cromossomos holocinéticos (cromossomos com
cinetócoro difuso) incluindo espécies vegetais. No entanto, faltam evidências
conclusivas sobre a ocorrência deste tipo de meiose em plantas. Meiose invertida,
também chamada meiose pós-reducional, se diferencia da meiose padrão pela
segregação das cromátides irmãs na meiose I (divisão equacional) e a segregação dos
cromossomos homólogos na meiose II (divisão reducional). Dentre as plantas com
cromossomos holocinéticos, as famílias Cyperaceae e Juncaceae ocupam um lugar de
destaque. Este projeto de mestrado têm como objetivo geral entender a meiose de
plantas com cromossomos holocinéticos através da análise cito-molecular da meiose de
duas espécies de Cyperaceae: Rhynchospora pubera (n = 5) e R. tenuis (n = 2). A
primeira delas foi escolhida por apresentar meiose quiasmática, semelhante às outras
espécies vegetais com cromossomos holocinéticos descritas na literatura, enquanto a
segunda foi escolhida por possuir meiose invertida e aquiasmática. O foco de pesquisa
do trabalho, portanto, pode ser dividido em duas questões principais, cujos resultados
serão abordados separadamente: I) quais as causas moleculares da meiose aquiasmática
de Rhynchospora tenuis; II) seria a meiose em Rhynchospora pubera também invertida?
e qual o mecanismo molecular envolvido nessa variação meiótica.
I) A meiose aquiasmática em Rhynchospora tenuis
De acordo com a literatura para a grande maioria dos organismos modelo, a
ocorrência de bivalentes unidos por quiasmas na meiose I depende de eventos que
ocorrem nas primeiras fases da prófase I meiótica. Estes eventos são: a) formação e
reparo de quebras na dupla fita de DNA (DSB, double strand breaks); b) pareamento e
sinapse de cromossomos homólogos. O reparo de DSB pode envolver a cromátide irmã,
não resultando em quiasmas, ou uma cromátide do cromossomo homólogo, resultando
em quiasmas. Por outro lado, o pareamento de cromossomos homólogos e a
manutenção do pareamento através da sinapse são importantes para a formação de
quiasmas por manterem os cromossomos homólogos unidos durante o processo de
reparo de DSB.
Rhynchospora tenuis possui meiose aquiasmática, porém viável, sem que sejam
observados erros de segregação cromossômica que levariam a inviabilidade polínica. A
meiose de R. tenuis é claramente do tipo invertida e condiz com o descrito na literatura
para a meiose de univalentes em organismos com cromossomos holocinéticos. Para
entender as causas da ausência de quiasmas em R. tenuis utilizamos a técnica de
imunodetecção de proteínas envolvidas nos principais eventos relacionados à formação
de quiasmas em meiócitos nas primeiras fases da prófase I. Para tanto, foram utilizados
anticorpos que reconhecem diferentes proteínas envolvidas no reparo de DSB (γH2A.X,
Rad51) e na sinapse de homólogos (ASY1). R. pubera foi ultilizada como controle
positivo por apresentar meiose quiasmática.
Em ambos as espécies, a localização da proteína γH2A.X pareceu ser nãoespecífica, com imunosinais de mesma intensidade presentes tanto na cromatina como
no citoplasma de núcleos meióticos, como também de núcleos somáticos. Por outro
lado, a localização de Rad51 pareceu ser específica tanto em R. pubera como em R.
tenuis, ocorrendo apenas em meiócitos e não em núcleos somáticos. O padrão de
distribuição de Rad51 na cromatina foi pontual e apresentou-se mais intenso em
leptóteno do que em zigóteno/paquíteno. O padrão espacial e temporal de Rad51
observado na meiose de R. tenuis condiz com o descrito na literatura para outras
espécies de plantas como Arabidopsis e milho e, desta forma, é um bom indicativo para
a ocorrência de DSB em R. tenuis. Embora a análise com Rad51 indique a ocorrência de
DSB, elas devem, contudo, ser reparadas de forma a não gerar quiasmas dada a
ocorrência de univalentes na espécie. Vale ressaltar que Rad51 é uma proteína da
família das reparases que atua no reparo de DSB tanto envolvendo as cromátides-irmãs
como cromátides do cromossomo homólogo.
ASY1 é uma proteína constituinte do elemento lateral do complexo
sinaptonêmico, sendo necessária para a organização da cromatina na prófase I e para a
ocorrência de sinapse entre cromossomos homólogos. A imunolocalização de ASY1 na
prófase de R. tenuis e R. pubera mostrou um padrão filamentoso, mais proeminente em
leptóteno, da mesma forma que observado em Arabidopsis, arroz e milho. A ocorrência
de ASY1 em R. tenuis sozinha não prova a existência de sinapse, uma vez que na
formação do complexo sinaptonêmico os elementos laterais (formados por ASY1) de
ambos os cromossomos homólogos devem ser conectados pelo elemento central. No
entanto, não tivemos acesso à um anticorpo contra proteínas do elemento central, como
por exemplo Zyp1, que seriam o melhor indicativo para a formação de sinpase. Em
busca de outras evidências sobre a ocorrência de sinapse em R. tenuis, foram realizados
experimentos de hibridização in situ (FISH) utilizando sonda telomérica e de
bandeamento cromossômico CMA/DAPI. Rhynchospora tenuis apresenta bandas CMA+
em um dos terminais de apenas um par cromossômico, tais bandas correspondem aos
sítios de DNA ribossomal 45S. Como R. tenuis apresenta apenas dois pares de
cromossomos, em caso de pareamento e sinapse de homólogos seriam esperarados
quatro sítios de DNA telomérico visíveis. Entretanto, em 135 de 142 células foram
observados 5 a 8 sinais teloméricos, indicando a ausência de pareamento íntimo entre
homólogos, ao menos na região telomérica. Além disso, a análise das bandas CMA+
mostrou os cromossomos homólogos associados ponta a ponta, ao invés de estarem
alinhados paralelamente, como seria esperado em caso de pareamento e sinapse.
II) Meiose invertida em Rhynchospora pubera
Rhynchospora pubera apresenta um comportamento meiótico similar ao descrito
na literatura para outras espécies de plantas com cromossomos holocinéticos.
Citologicamente, a meiose de plantas com cromossomos holocinéticos difere da meiose
padrão pela ocorrência de um número diplóide de cromátides individualizadas entre
anáfase I e prófase II. Estas cromátides se re-associam aos pares na prometáfase II de
forma a garantir a segregação correta na anáfase II de um número haplóide de
cromátides para cada célula filha. Uma justificativa para a ocorrência de 2n cromátides
individualizadas na prófase II seria a separação das cromátides irmãs na anáfase I, de
forma que cromátides de cromossomos homólogos, não mais associadas por quiasmas,
migrariam para o mesmo pólo. Para averiguar se na anáfase I ocorre segragação de
cromátides irmãs ou de cromossomos homólogos, seria necessário alguma marca que
diferenciasse cromátides irmãs de cromátides homólogas em um dos 5 bivalentes de R.
pubera. Neste sentido, seis plantas de R. pubera foram tratadas com radiação γ na
tentativa de obter indivíduos com uma par heteromórfico de cromossomos homólogos.
Embora a análise dos indivíduos irradiados tenha mostrado que quebras cromossômicas
foram geradas, os novos indivíduos, descendentes de plantas irradiadas, apresentaram
2n = 10, indicando haver uma tendência para que apenas células com o número normal
de cromossomos formem novos indivíduos. Este resultado pode ser devido ao número
pequeno de plantas irradiadas.
Como a meiose invertida está baseada na inversão da ordem de segregação de
cromátides irmãs e homólogas em relação à meiose padrão, foi avaliada a localização da
subunidade Scc3 das coesinas ao longo da meiose de R. pubera. As coesinas são
proteínas que mantêm as cromátides irmãs unidas na meiose I e II. Na meiose normal, a
segregação dos cromossomos homólogos na meiose I e de cromátides irmãs na meiose
II depende da dissociação gradual de coesinas dos cromossomos. Durante os estágios
iniciais da prófase I, a imunolocalização de Scc3 apresentou um padrão filamentoso
correspondendo ao eixo cromossômico na prófase e
corroborando o descrito na
literatura para diversos outros organismos. Em diacinese e metáfase I, Scc3 foi
encontrada em toda a área cromossômica, o que condiz com o seu papel na manutenção
da coesão ao longo dos braços cromossômicos na meiose I. A imunolocalização de Scc3
em fases posteriores à metáfase I ainda não foi realizada com sucesso, mas é um dos
nossos objetivos imediatos, uma vez que a distribuição de coesinas na meiose II pode
ajudar a entender como ocorre a segregação e a re-associação de cromátides na meiose
de R. pubera.
Um outro aspecto importante para a ocorrência de meiose invertida é a
orientação dos bivalentes em relação ao fuso acromático na meiose I. A imunodetecção
de microtúbulos foi realizada em metáfase e anáfase I de R. pubera e as células foram
analisadas e fotografadas com microscópio confocal, que permite uma análise detalhada
de estruturas em 3D. Nas metáfases I, quando a orientação dos bivalentes em relação ao
fuso pode ser claramente compreendida, os bivalentes apresentaram o maior eixo
perpendicular ao fuso. Além disso, foram observados microtúbulos de fusos opostos
ligados à um dos cromossomo do bivalente, indicando a futura segregação de
cromátides irmãs para pólos opostos da célula na anáfase, sendo assim um forte indício
da ocorrência de meiose invertida. Vale salientar, que a associação dos microtúbulos
parece ocorrer em uma área restrita na região intersticial dos cromossomos e não nas
extremidades cromossômicas como ocorre na meiose de Caenohabidits elegans e em
insetos heteróptera (ambos organismos com cromossomoms holocinéticos).