MELANCIA SEM SEMENTES Modelos Animais GENÉTICA DE CAMUNDONGOS

Transcrição

1 R$ 5,00 ano II número 9 julho/agosto de 999 ESPECIAL MELANCIA SEM SEMENTES Modelos Animais GENÉTICA DE CAMUNDONGOS Algodão Colorido Extração de DNA Doença de Chagas NOVOS CONHECIMENTOS NA PATOGÊNESE DA DOENÇA DE CHAGAS Biossegurança e Alimentos Transgênicos

2 BIOTECNOLOGIA/KL3

3 BIOTECNOLOGIA/KL3

4 Biotecnologia e Biossegurança ENTREVISTA Parceria Necessária Entrevista concedida a Fernanda Diniz Lucas Tadeu Ferreira Julian Kinderlerer, Diretor Assistente do Instituto de Biotecnologia, Lei e Ética de Sheffield, Inglaterra A regulamentação de pesquisas biotecnológicas começou a ser discutida no Reino Unido no início da década de 70, quando cientistas de vanguarda se depararam com determinados avanços da biologia que exigiam respostas rápidas quanto a questões de segurança. Em 975, as técnicas de manipulação genética já eram vistas como instrumentos bastante rápidos e eficientes para promover maior conhecimento sobre a ação dos genes e, assim, proporcionar benefícios substanciais e, por que não dizer, imprevisíveis. Por meio de dessas técnicas, os cientistas vislumbravam um horizonte de inúmeras soluções para a agricultura, como, por exemplo, a extensão do ciclo de várias culturas e a fixação natural de nitrogênio nas plantas pelo ar; para a área de saúde, a possibilidade de cura de algumas doenças causadas por deficiências genéticas, como o diabetes e o câncer, entre outros avanços inimagináveis. Assim, o Reino Unido foi uma das primeiras nações;compreendendo Inglaterra, Escócia, Irlanda do Norte e País de Gales, a desenvolver uma estratégia de regulamentação para as pesquisas de biotecnologia. Um documento escrito por Lord Ashby, em 975, recomendava que as técnicas de manipulação genética deveriam ser permitidas, mas sob rigorosas condições de segurança. Naquela época, só se conseguia modificar microrganismos em laboratório e os riscos e medidas de contenção e precaução eram analisados sob dois aspectos: o dos cientistas e técnicos que desenvolviam e manipulavam os organismos modificados, e o da população em geral. O meio ambiente, incluindo plantas e animais, não foi considerado naquela ocasião. Hoje, a biotecnologia avançou muito e produtos geneticamente modificados já são comercializados em vários países. A biossegurança vem acompanhando essa evolução no mesmo grau de complexidade para evitar os riscos inerentes à liberação desses novos organismos. O Reino Unido é um exemplo de país que funciona dessa forma, por ser dotado de uma excelente estrutura de fiscalização e acompanhamento das pesquisas, desenvolvimento, comercialização e importação de organismos geneticamente modificados. Lá, esse trabalho é realizado em conjunto pelos 5 países integrantes da União Européia, que seguem as mesmas diretrizes e procedimentos técnicocientíficos de biossegurança. Para falar sobre o desenvolvimento da biotecnologia e da biossegurança no Reino Unido e na União Européia, a revista Biotecnologia, Ciência & Desenvolvimento entrevistou, no dia de junho de 999, na Embrapa Recursos Genéticos e Biotecnologia, localizada em Brasília, o Diretor Assistente do Instituto de Biotecnologia, Lei e Ética de Sheffield, Inglaterra, Julian Kinderlerer. Ele é também professor do Departamento de Biologia Molecular e Biotecnologia da Universidade de Sheffield e membro de vários comitês no Reino Unido e na Europa relacionados com a biotecnologia, legislação e ética, entre eles os de Biossegurança e Proteção Ambiental da Inglaterra, e vem prestando consultoria sobre esses temas a diversos países, como Brasil, Rússia, África do Sul, Malásia, Tailândia e México, entre outros. 4 Biotecnologia Ciência & Desenvolvimento

5 BC&D O senhor poderia descrever, sucintamente, o estágio atual de desenvolvimento da biotecnologia agrícola no Reino Unido? Kinderlerer A agricultura no Reino Unido é um setor relativamente pequeno, mas muito eficiente. As principais atividades agropecuárias estão voltadas para o cultivo do trigo e de hortaliças, como batata, alface e outras, e para a criação de ovelhas e gado. O desenvolvimento da biotecnologia no Reino Unido acompanha as tendências da União Européia, que, no momento, em função principalmente da forte pressão exercida pelos movimentos ambientalistas contrários aos organismos geneticamente modificados, tem aprovado poucos produtos transgênicos. As primeiras liberações de OGMs (organismos geneticamente modificados) no Reino Unido aconteceram em 996 e os produtos liberados foram: híbridos de canola com tolerância a herbicida, somente para produção de sementes; e soja tolerante ao herbicida glifosato, para importação, armazenamento e uso para nutrição animal e não para cultivo. Ainda em 996, houve consentimento, por parte do Governo, para liberação restrita de canola geneticamente modificada com tolerância a herbicida (glufosinate ammonium) para importação de grãos, produção de ração animal e uso industrial; e de milho resistente a insetos e a herbicida, somente para importação de grãos. Em 997, o Reino Unido recebeu um pedido de importação de milho modificado geneticamente tolerante ao herbicida glifosato somente para produção de ração e não para cultivo. Esse pedido ainda não foi autorizado pelo Governo. BC&D O senhor poderia explicar os procedimentos adotados para a comercialização de produtos transgênicos no Reino Unido? Kinderlerer A comercialização de produtos transgênicos no Reino Unido depende de autorização da União Européia. As decisões tomadas pela União Européia quanto à comercialização são automaticamente adotadas pelo Reino Unido e demais países membros. As liberações são analisadas caso a caso e monitoradas quanto aos efeitos diretos e indiretos ao meio ambiente, e as exigências podem ser ampliadas ou não, de acordo com a União Européia. Se as análises forem satisfatórias, os produtos transgênicos recebem licença para comercialização e podem ser colocados no mercado sem restrições. Hoje, há poucos produtos geneticamente modificados sendo comercializados na União Européia, entre eles destacamse milho, canadeaçúcar e canola. No Reino Unido, por enquanto, o único produto transgênico desenvolvido, que está sendo cultivado comercialmente, sob forte monitoramento, é a canola com tolerância a herbicida e, dentro em breve, teremos também variedades transgênicas de batata resistentes a viroses, que estão em fase final de desenvolvimento. BC&D Como a população na Europa reage aos produtos transgênicos? Ou seja, o senhor acha que o povo europeu está preparado para consumir esses produtos? Kinderlerer A reação da população européia aos produtos transgênicos é muito negativa. Uma pesquisa realizada no início do mês de junho deste ano mostrou que menos de % da população aceita os transgênicos. A oposição aos produtos geneticamente modificados na Europa é extremamente forte. Os grupos ambientalistas mais expressivos, especialmente o Greenpeace, o Friends of the Earth e a Sociedade de Proteção dos Pássaros, entre outros, além de órgãos de defesa do consumidor, enfatizam bastante, através dos veículos de comunicação, que os transgênicos podem vir a causar malefícios à saúde humana e ao meio ambiente. A população tornase presa fácil desses grupos pelo desconhecimento generalizado da ciência e dos seus benefícios. Isso, no fundo, é uma grande irresponsabilidade da mídia por conceder espaço a esses grupos que contestam os transgênicos por questões puramente ideológicas, sem nenhum embasamento técnicocientífico. Eu acho que os jornalistas têm obrigação de apurar melhor os fatos para não divulgar notícias distorcidas, especialmente relacionadas à saúde e alimentação para não causar pânico e desinformação na população. E mais ainda: os cientistas não estão agindo de maneira enfática, através da mídia, para mostrar à opinião pública a realidade e os avanços das pesquisas biotecnológicas. Diante dessa situação, o Parlamento Inglês tem se esforçado no sentido de divulgar documentos técnicos sobre os transgênicos, através da mídia, com o objetivo de mostrar à população os benefícios que os transgênicos podem proporcionar. BC&D A União Européia tem realizado campanhas de esclarecimento da população em relação aos transgênicos? Kinderlerer Como eu já disse anteriormente, nós estamos tendo sérios problemas na Europa, especialmente em função do movimento das organizações nãogovernamentais contrárias aos transgênicos. As campanhas de esclarecimento devem ser conduzidas por instituições de pesquisa e empresas que desenvolvem produtos transgênicos, que são, a rigor, os primeiros interessados. Os cientistas precisam ser mais enfáticos ao mostrar os benefícios que podem vir a ser gerados pelos transgênicos; e mais do que isso: provar que eles são equivalentes aos produtos convencionais, só que ainda muito mais monitorados e avaliados até chegarem ao consumidor. Além disso, não há 00% de segurança em nenhum produto alimentar, seja ele convencional ou transgênico. Se me perguntarem, por exemplo, se é seguro comer bife e batatas, eu vou responder que, possivelmente, não. Porque entre 0 mil ou mais, que são seguros, pode existir pelo menos um que não seja, devido a contaminações ou a outros fatores que a mídia aponta com freqüência, aliás. BC&D Que tipo de controle o Reino Unido exerce sobre as pesquisas e produção de organismos geneticamente modificados? Kinderlerer Em nível de pesquisas, nós temos um conjunto de leis e vários comitês consultivos que assessoram o Governo na regulamentação e fiscalização dos transgênicos, de acordo com o Biotecnologia Ciência & Desenvolvimento 5

6 nível de segurança biológica exigido. Para os organismos geneticamente modificados de menor risco, com amplo histórico documentado de utilização segura e sem registros de efeitos negativos para o meio ambiente, podemos trabalhar livremente, seguindo, obviamente, os procedimentos de segurança básicos para qualquer manipulação em laboratório. Mas, para desenvolver pesquisas com organismos de maior risco, precisamos pedir permissão antes mesmo de iniciarmos os trabalhos em laboratórios. Essa permissão é solicitada ao Comitê Consultivo de Modificação Genética ( Advisory Committee on Genetic Modification ACGM ), que assessora o Departamento de Saúde e Segurança na aprovação e liberação de organismos geneticamente modificados. Esse Departamento tem total autonomia e poder de polícia para impedir qualquer desobediência à legislação pertinente. Os técnicos do Governo podem ainda auditar a qualquer momento as instituições para verificar se as pesquisas estão sendo realizadas de acordo com a lei, independente de serem transgênicos ou não. Em termos de liberação no campo, o processo é muito semelhante ao do Brasil. A Embrapa, por exemplo, quando quer realizar testes de campo com produtos transgênicos, tem que ter autorização prévia da Comissão Técnica Nacional de Biossegurança (CTNBio) do Ministério da Ciência e Tecnologia. No Reino Unido, o processo é o mesmo: as instituições interessadas também têm que obter permissão do Comitê Consultivo em Liberações no Meio Ambiente ( Advisory Committee on Release into the Environment ACRE) e a fiscalização é feita por técnicos designados pelo Departamento de Saúde e Segurança. Resumindo: a regulamentação das pesquisas que envolvem organismos geneticamente modificados está dividida em três níveis: em primeiro lugar, estão os procedimentos para as pesquisas dentro dos laboratórios; em segundo, para as liberações no campo; e, em terceiro, para o cultivo comercial e consumo de produtos transgênicos. Essa terceira etapa depende da aprovação de um outro órgão: o Comitê de Análise de Novos Produtos e Processos Alimentares ( Advisory Committee on Novel Foods and Processes ACNFP), que assessora o Ministério da Agricultura, Pesca e Alimentação e a Secretaria de Estado da Saúde e suas Aplicações na avaliação dos riscos da liberação desses produtos para a alimentação humana. Em breve, dentro de poucos meses, será constituído ainda um novo comitê, que vai analisar a liberação de produtos transgênicos destinados à alimentação animal. "A população tornase presa fácil desses grupos ambientalistas pelo desconhecimento generalizado da ciência e dos seus benefícios" BC&D Se um produto transgênico foi liberado para comercialização nos Estados Unidos ele é automaticamente aprovado também na Europa ou tem que ser submetido às autoridades locais? Kinderlerer Não. Ele tem que ser submetido às autoridades de um dos 5 países que compõem a União Européia. Cada um desses países tem poder para liberar ou negar a importação de um produto transgênico comercializado nos Estados Unidos e a decisão será respeitada e acatada pelos outros 4. Ou seja, na Europa não se fala em decisões locais; se um dos países diz não à introdução de um produto transgênico, diz não por toda a Europa. "Os cientistas precisam ser mais enfáticos ao mostrar os benefícios que podem vir a ser gerados pelos transgênicos" BC&D Diversas instituições do agronegócio têm desenvolvido plantas transgênicas com tolerância a herbicidas. O senhor acha que o cultivo dessas plantas pode aumentar a utilização de defensivos agrícolas no mundo? Kinderlerer Vou mencionar um exemplo para tentar responder a essa questão sobre o uso de herbicidas. Quando eu participei de uma reunião no Cairo, há alguns anos, me perguntaram se eu sabia como eles controlavam as plantas daninhas no Egito. Eu disse que não e fiquei surpreso com a técnica empregada por eles: as ervas são simplesmente arrancadas com a mão, sem uso de herbicidas ou de qualquer outra tecnologia. E essa prática é muito comum na agricultura de subsistência em vários países no mundo. Diante disso, apesar da introdução de plantas tolerantes a herbicidas levar ao uso desses produtos, representa, ao mesmo tempo, melhoria na qualidade de vida do trabalhador rural, além do aumento de produção e produtividade e maiores ganhos econômicos. Contudo, em escala de cultivo comercial, eu acredito que o uso dessas plantas levará à diminuição progressiva do uso desses produtos devido ao aperfeiçoamento constante dessa tecnologia. BC&D A clonagem da ovelha Dolly suscitou muitas polêmicas em todo o mundo por envolver aspectos legais, éticos e religiosos. O senhor acha que o avanço da ciência deve ser livre ou ter algum tipo de limitação? Kinderlerer Vamos começar pelas pesquisas com animais. Há muitos anos, os cientistas vêm trabalhando para aperfeiçoar o padrão genético dos animais através de técnicas de melhoramento clássico e, assim, aumentar a produção de carne, leite e resistência a doenças e condições adversas. Por exemplo, as ovelhas que, antigamente, só tinham uma cria por ano, em média, podem ter hoje 20 ou mais filhotes, em função do desenvolvimento de técnicas de inseminação artificial e manipulação de embriões, ao longo dos anos. A clonagem nada mais é do que uma evolução desses métodos e, mais do que isso, uma imitação de um processo da natureza; eu, por exemplo, sou um clone natural, tenho um irmão gêmeo idêntico. Na pecuária, há uma preocupação constante do homem em desenvolver novas tecnologias que permitam aumentar o rebanho, de modo a atender à demanda crescente por carne e leite, em decorrência principalmente do aumento populacional, além de proporcionar ganhos de produtividade. A clonagem é, sem dúvida, a tecnologia mais eficiente para atingir esses objetivos. Já a clonagem humana deve ser vista por dois ângulos: do ponto de vista científico, pode ser considerada um grande avanço, por permitir, a longo prazo, o desenvolvimento de novos órgãos para transplantes. Por outro lado, considero inaceitável a clonagem de seres humanos. Como cientista, eu considero qualquer desafio 6 Biotecnologia Ciência & Desenvolvimento

7 válido para o avanço do desenvolvimento científico sustentado, desde que respeitados os limites éticos e morais da comunidade. BC&D Em que áreas o senhor acredita que a biotecnologia pode dar respostas mais rápidas nos próximos anos? Kinderlerer A técnica que eu considero mais promissora hoje é a de mapeamento genético, que permite armazenar e formar bancos de dados de informações genéticas, além de estabelecer a proximidade e o distanciamento genético entre as espécies, o que facilita o desenvolvimento de programas de melhoramento genético, entre outros. Na verdade, a biotecnologia já vem trazendo avanços significativos, pois tornou possível a prospecção de genes na diversidade biológica para aplicação imediata e seu armazenamento para uso futuro. Esses genes têm sido utilizados na agricultura para desenvolver plantas resistentes a doenças, insetos e estresses ambientais e para aumentar o valor nutricional dos alimentos, além de diminuir as perdas de armazenamento e póscolheita; na saúde humana e animal e na indústria de alimentos, entre outros. Diante de todos os avanços que já vêm sendo obtidos pelas técnicas biotecnológicas e do potencial que apresentam para desenvolver a agricultura do futuro, eu acho que deve haver um esforço maior, especialmente por parte das empresas governamentais, para repassálas à agricultura familiar. No Brasil, por exemplo, empresas como a Embrapa devem centrar suas pesquisas na produção de espécies transgênicas importantes para a agricultura de subsistência e produção de alimentos acessíveis às camadas mais pobres, como a mandioca, que é uma das principais fontes de carboidratos. As grandes empresas multinacionais, por razões óbvias de mercado, não têm interesse no desenvolvimento dessas variedades transgênicas, o que, aliás, não é mesmo papel delas. BC&D Como o senhor avalia o estágio atual das pesquisas de biotecnologia no Brasil? Kinderlerer Estou muito impressionado com o alto nível das pesquisas no Brasil, em termos de qualificação profissional dos cientistas, infraestrutura de laboratórios e com a abrangência técnica dos projetos de pesquisa. Com exceção de nações desenvolvidas como No Reino Unido, temos um conjunto de leis e vários comitês consultivos que assessoram o Governo na regulamentação e fiscalização dos transgênicos EUA, Canadá, Reino Unido, França e Japão, poucos países no mundo têm essas qualificações. No que se refere à biossegurança, o Brasil também ocupa posição de vanguarda. Em uma reunião da qual participei recentemente, onde estiveram presentes representantes de 8 países, incluindo Rússia, Namíbia, Hungria, Egito e Malásia, entre outros, o Brasil foi dos que mais se destacaram. BC&D O que motivou essa sua vinda ao Brasil? Como cientista, eu considero qualquer desafio válido para o avanço do desenvolvimento científico sustentado, desde que respeitados os limites éticos e morais da comunidade Kinderlerer Eu vim para participar, como convidado, do Seminário sobre Clonagem e Transgênicos, realizado na primeira quinzena de junho, no Senado Federal brasileiro, no qual atuei como palestrante em um debate sobre o tema: Clonagem e transgênicos: riscos e benefícios e de uma mesa redonda sobre Bioética e biossegurança: limites e interfaces, além de apresentar um seminário sobre biossegurança na Embrapa Recursos Genéticos e Biotecnologia, também como convidado. Eu acho muito interessante participar desses eventos, já que essa troca de experiências e conhecimentos é muito importante para aumentar a percepção pública acerca da biotecnologia, que é uma área do conhecimento que pode vir a trazer inúmeros benefícios para a agricultura, saúde e meio ambiente. A desinformação e a idéia deturpada que a população, por vezes, tem dos transgênicos, muito por culpa dos meios de comunicação de massa, podem prejudicar o andamento das pesquisas no país. E a biotecnologia, definitivamente, é uma ciência que não pode parar de se desenvolver. É importante ainda que a população, como um todo, saiba que existem normas, procedimentos e protocolos de biossegurança, que avaliam os riscos da introdução e desenvolvimento de produtos transgênicos e que só permitem a sua liberação se eles forem absolutamente seguros para o meio ambiente e saúde da população. Vou aproveitar ainda a minha passagem pelo Brasil para conhecer a região amazônica. BC&D Os produtos transgênicos comercializados no Reino Unido têm que ser rotulados? Kinderlerer Sim. Todos os novos produtos alimentares lançados no Reino Unido têm que ser rotulados para que os consumidores saibam o seu conteúdo, independentemente de serem geneticamente modificados ou originários dos seus derivados. De uma maneira geral, o europeu só consome aquilo que ele conhece. Os rótulos existem para isso. BC&D O senhor acha que o desenvolvimento e a introdução de organismos geneticamente modificados no meio ambiente podem causar riscos à biodiversidade brasileira? Kinderlerer Sim, podem se forem introduzidos de maneira irresponsável. Mas, para isso, é que são feitas as avaliações de riscos dos impactos no meio ambiente e os demais procedimentos de biossegurança para evitar que eles ocorram. Ao mesmo tempo, a biotecnologia é uma importante ferramenta para ampliar os conhecimentos sobre os recursos biológicos da biodiversidade, através, por exemplo, de técnicas de prospecção e formação de bancos de genes. Essa situação é singular no Brasil devido à sua megabiodiversidade, especialmente na região amazônica, que ainda tem muito a revelar para a ciência. Biotecnologia Ciência & Desenvolvimento 7

8 Carta ao Leitor Ao disponibilizarmos para os nossos leitores e comunidade científica esta nona edição da Revista Biotecnologia Ciência & Desenvolvimento estamos convictos de que, mais uma vez, estaremos contribuindo para promover o debate sadio e plural do avanço da biotecnologia no Brasil. Muitos assuntos atuais e polêmicos fazem parte desta BIOTECNOLOGIA Ciência & Desenvolvimento KL3 Comunicação Fundador Henrique da Silva Castro Diretor Executivo Márcio Brasil edição. Com certeza espertarão interesse, troca de conhecimentos e experiências, provocando também debates acalorados nos leitores, como por exemplo, a entrevista com o cientista e especialista em biossegurança do Reino Unido, Dr. Julian Kinderlerer, melancia sem sementes, algodão colorido, extração de DNA, modelos animais de doenças Diretora de Pesquisa Ana Lúcia de Almeida humanas, novos conhecimentos sobre doenças de chagas, Diretor de Arte Henrique S. Castro Fº tros. Departamento Comercial, Redação e Edição: vespas como agentes no controle biológico e muitos ouimportante destacar que a revista Biotecnologia Ciência & Desenvolvimento só tem conseguido, a cada edição, aumentar o número e a fidelidade dos leitores graças, acima de tudo, à participação sistemática e ao nível técnicocientífico dos artigos, o que tem nos proporcionado SRTV/Sul Quadra 70 Ed. Palácio do Rádio II Sala 25 CEP Brasília DF Tel.: (06) (06) Fax: (06) Projeto Gráfico Agência de Comunicação IRIS (034) (034) iris@agenciairis.com.br kl3@biotecnologia.com.br HomePage Impressão e Fotolito Gráfica São Francisco Assinaturas O pedido de assinatura é realizado através da carta respostacomercial encartada em cada revista, por telefonema ou fax diretamente à KL3 ou pela Internet através dos nossos endereços eletrônicos. A revista não tem vendedores autorizados. ISSN Biotecnologia Ciência & Desenvolvimento mais forças para levarmos este projeto adiante. Assim, neste momento, queremos externar nossos agradecimentos a todos aqueles que direta ou indiretamente têm contribuído com a Revista, em especial ao Conselho Científico, e reafirmar o compromisso público de manter a independência da nossa linha editorial.

9 Conselho Científico Dr. Henrique da Silva Castro Saúde; Dra. Johanna Döbereiner Microbiologia de Solos; Dr. Maçao Tadano Agricultura; Dr. Naftale Katz Saúde; Dr. Pedro Juberg Ciências; Dr. Sérgio Costa Oliveira Imunologia e Vacinas; Dr. Vasco Ariston de Carvalho Azevedo Genética de Microorganismos; Dr. William Gerson Matias Toxicologia Ambiental. Conselho Brasileiro de Fitossanidade Cobrafi Dr. Ivan Rud de Moraes Toxicologia; Dr. Luís Carlos Bhering Nasser Filopatologia Conselho Federal de Biologia Dr. João de Deus Medeiros Fundação Dalmo Catauli Giacometti Dr. Eugen Silvano Gander Engenharia Genética; Dr. José Manuel Cabral de Sousa Dias Controle Biológico; Dra. Marisa de Goes Recursos Genéticos Colaboraram nesta edição: Ana Cristina Miranda Brasileiro, Ana Lúcia Brunialti Godard, Benedito Antônio Lopes da Fonseca, Edécio CunhaNeto, Eduardo Romano, Eleusio Curvêlo Freire, Fáboi Prezoto, Flávio de França Souza, Herman S. Mansur, Jean Louis Guenet, João Pereira Leite, Manoel Abílio de Queiróz, Rita de Cássia de Souza Dias, Rodrigo L. Oréfice, Rúbia F. Silva, Simone H. C. Scholze, Vera Cristina Terra Bustamante, Wander L. Vasconcelos, Zélia P. Lobato. Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares IPEN Dr. José Roberto Rogero Novas Tecnologias Biomateriais para Fixação de Proteínas pág 6 Agricultura Vespas pág 24 Algodão Colorido pág 36 Extração de DNA de plantas pág 40 Melancia sem Sementes Encarte Especial Saúde Plasticidade Cerebral e Epileptogênese pág 0 Doença de Chagas pág 20 Entrevista Biotecnologia e Biossegurança Julian Kinderlerer, Sheffield Inglaterra pág 04 Pesquisa Genética de Camundongos Encarte Especial Biossegurança Biossegurança e Vacinas da Dengue pág 28 Sociedade Biossegurança e Alimentos Transgênicos pág 32 Biotecnologia Ciência & Desenvolvimento 9

10 Plasticidade Cerebral e SAÚDE Epileptogênese João Pereira Leite Professor Doutor da Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto USP Departamento de Neurologia, Psiquiatria e Psicologia Médica Chefe do Laboratório de Investigação em Epilepsia jpleite@fmrp.usp.br Evidências a partir de estudos neuropatológicos humanos e experimentais Vera Cristina TerraBustamante Médica Assistente junto ao Centro de Cirurgia de Epilepsia (CIREP) do Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto USP vct@rnp.fmrp.usp.br Fotos cedidas pelos autores Figura : Imagem de ressonância nuclear magnética na seqüência flair do paciente JMV, 35 anos, com história de crises parciais complexas que tiveram início na adolescência e com história prévia de crise febril generalizada aos dois anos de idade. A investigação précirúrgica evidenciou crises originadas na região temporal esquerda. Observase a formação hipocampal assimétrica, com redução do volume e da diferenciação da estrutura interna do hipocampo esquerdo, além de acentuado aumento do sinal (seta). Introdução a tentativa de explicar a recuperação de funções após uma injúria cerebral, neurologistas levantam conceitos de reorganização funcional ou substituição funcional do sistema nervoso central (SNC) (Ramirez et al., 996; Sabel et al., 997). Vários estudos nas últimas décadas têm descrito que neurônios sobreviventes a um insulto no SNC passam por um processo de brotamento de sistemas axonais, formando contatos funcionais com regiões deprivadas de suas aferências originais. Dada a natureza universal dessa resposta de brotamento, existe a possibilidade de que a formação desses novos contatos seja o substrato neural responsável pela reorganização funcional. Estudos lesionais em estruturas límbicas de animais de experimentação têm demonstrado que o brotamento de terminais homólogos àqueles desnervados por uma injúria prévia (brotamento homotípico) está associado à recuperação de funções de memória (Ramirez et al., 996). No entanto, estudos na formação hipocampal em modelos experimentais de epilepsia e em pacientes com epilepsia do lobo temporal têm indicado que alguns tipos de brotamento anormais podem contribuir para a ocorrência de crises epilépticas (Babb et al., 99, Sutula et al., 989). Nos últimos anos, o avanço das técnicas de neuroimagem estrutural e funcional, além da avaliação prolongada por VídeoEEG e do refinamento nas técnicas cirúrgicas têm proporcionado um aumento considerável do número de centros especializados no tratamento cirúrgico da epilepsia do lobo temporal. Esse procedimento, embora tenha sido realizado pela primeira vez há mais de um século, foi temporariamente esquecido com o aparecimento das drogas antiepilépticas. No entanto, estas têmse mostrado ineficazes no controle da maioria dos casos de epilepsia do lobo temporal, o que levou ao reaparecimento e difusão da cirurgia de epilepsia. Já em 880, Sommer observou que pacientes epilépticos apresentavam freqüentemente ao exame anátomopatológico alterações estruturais que envolviam a região interna do lobo temporal, particularmente o hipocampo e a amígdala (Sommer, 880; Mathern et al., 998), mas foi Stauder (Stauder, 936) quem fez a associação desses achados com a ocorrência de crises parciais complexas, dando início à descrição da síndrome que hoje conhecemos por epilepsia do lobo temporal mesial (French et al., 993; Williamson et al., 993). Desde então, cada 0 Biotecnologia Ciência & Desenvolvimento

11 vez mais essa síndrome vem sendo estudada na tentativa de determinar a causa do seu aparecimento e os mecanismos que levam ao desenvolvimento da epilepsia. Epilepsia do Lobo Temporal Mesial A epilepsia do lobo temporal é o tipo mais comum de epilepsia intratável do ponto de vista medicamentoso. As crises epilépticas são caracterizadas por uma aura inicial em parte dos pacientes, sendo a mais comum a aura epigástrica (sensação de malestar na região abdominal caracterizada por frio, cólica ou borborigmo), que pode ascender em direção ao tórax ou à garganta (French et al., 993). Outras auras bastante freqüentes são as caracterizadas por pensamentos forçados, lembranças de fatos já vividos (do francês, déjà vu) ou nunca vividos (jamais vu). Após essa fase, a crise usualmente evolui para perda da consciência, com o aparecimento de vários comportamentos automáticos, que envolvem particularmente a musculatura facial e da deglutição e os membros superiores. O paciente pode ainda apresentar fala e marcha automática, ou períodos de agressividade (estes geralmente ocorrem quando o paciente é contido a força ou no período póscrise). Na fase pósictal pode ocorrer confusão mental ou recuperação imediata da consciência. As crises podem evoluir para generalização tônicoclônica secundária e a sua incidência é variável de caso para caso (Fernandes e Sander, 998). Ainda não há uma definição clara na literatura se crises epilépticas recorrentes podem ou não levar a uma piora progressiva da cognição desses pacientes ou agravar a epilepsia (Holmes et al., 998). Os pacientes que se apresentam com essa síndrome têm freqüentemente, no seu passado, história de uma convulsão, na vigência de febre, na infância (na maioria dos casos, até os três anos de idade) (French et al., 993). Essa convulsão geralmente é relatada como sendo duradoura (aproximadamente uma hora ou, muitas vezes, de várias horas de duração), podendo ainda se apresentar como convulsões repetidas no mesmo dia. As crises podem acometer preferencialmente um dimídio, assumindo um Figura 2: Representação esquemática em corte coronal do hemisfério cerebral direito passando pelo lobo temporal. Na porção mesial está o hipocampo, seguido pelo giro parahipocampal, que é ligado ao lobo temporal, na sua porção mais inferior. Para a retirada do hipocampo, fazse uma secção da superfície lateral do lobo temporal, entre o giro temporal médio e superior, em direção ao corno temporal do ventrículo lateral, como indicam as setas. Fazse a retirada da superfície cortical para, em seguida, retirarse o hipocampo em bloco, juntamente com o giro parahipocampal. caráter assimétrico. Após essa crise, que pode se caracterizar por um episódio único ou por crises repetidas no decorrer de meses ou anos, surge um período em que o paciente permanece assintomático. Esse período segue até o final da infância ou início da adolescência, quando, então, as crises epilépticas reaparecem, sendo dos tipos parcial simples e/ou complexa, geralmente ocorrendo controle insatisfatório com as drogas anticonvulsivantes disponíveis. Estes pacientes têm como achado radiológico a esclerose hipocampal (Williamson et al., 993). Exames de Investigação Assim como nos outros casos de epilepsia, esses pacientes devem ser submetidos a exames de investigação de rotina, que incluem o eletrencefalograma, e a um exame de neuroimagem, preferencialmente a ressonância nuclear magnética. O primeiro pode evidenciar anormalidades focais, principalmente nas regiões temporais, que podem ser unilaterais ou bilaterais. O achado típico da ressonância nuclear magnética é a atrofia da região mesial do lobo temporal, sendo esse achado conhecido por esclerose mesial temporal. Essa alteração envolve principalmente o hipocampo, o giro parahipocampal e a amígdala, sendo identificada pela ressonância nuclear magnética como uma área de redução de volume na seqüência T e aumento de sinal na seqüência flair (Figura ). Em alguns pacientes, a ressonância nuclear magnética pode ser normal ou limítrofe com a normalidade. Esse achado ocorre com maior freqüência nos pacientes em que não se observa história de crise febril na infância antecedendo a epilepsia do lobo temporal, ou seja, nos pacientes que não apresentam a história típica da síndrome da esclerose mesial temporal. Nos casos definidos como clinicamente intratáveis, é realizada uma investigação pormenorizada, que inclui a monitorização prolongada por VídeoEEG, onde são registrados os achados interictais e ictais. Os achados ictais são tipicamente manifestos pela presença de atividade rítmica na faixa teta, correspondendo ao ritmo hipocampal, que, na grande maioria dos casos, é unilateral. Ainda fazendo parte da avaliação précirúrgica são ainda realizados testes neuropsicológicos que evidenciam déficits de memória verbal (quando as crises são originadas no hemisfério dominante) ou de conteúdo vísuoespacial (quando as crises são originadas no hemisfério não dominante) e a uma avaliação psiquiátrica e social que podem identificar distúrbios psiquiátricos e familiares relacionados ou não à epilepsia. Tratamento cirúrgico O tratamento cirúrgico visa à cura da epilepsia ou à redução significativa do número das crises epilépticas. O intuito da cirurgia é a ressecção da área epileptogênica, que, na epilepsia do lobo temporal, envolve as estruturas mesiais (hipocampo, giro parahipocampal e amígdala). Para que seja feita a ressecção é feita uma incisão na Biotecnologia Ciência & Desenvolvimento

12 Figura 3: A: Representação esquemática de um hipocampo normal. As células principais do hipocampo compreendem os neurônios piramidais (representados por triângulos) distribuídos nos diversos subcampos (CA, CA2 e CA3) do Corno de Ammon e células granulares (com citoplasma arredondado) localizadas na fascia dentata (FD). A região do hilo é envolta pela FD e contém, no seu interior, interneurônios dispersos (representado por células em forma de losango). Os axônios das células granulares (fibras musgosas) se projetam para a região CA3, constituindo o stratum lucidum (cabeça de seta). Na superfície externa da fascia dentata, encontrase a camada molecular com as porções interna (mais clara, indicada por um asterisco) e externa (mais escura, indicada por uma estrela). B: Representação esquemática de um hipocampo com esclerose hipocampal. Observase uma perda celular importante (representada por figuras em branco), particularmente neurônios piramidais e hilares. Já na camada granular não há perda significativa de neurônios, ocorrendo no entanto, uma proliferação de colaterais axônicas (reorganização sináptica) provenientes de neurônios granulares que se projetam principalmente para a camada molecular interna (indicadas pelas setas azuis). porção lateral do crânio, próximo ao pavilhão auricular, por onde se tem, acesso ao encéfalo. As técnicas de ressecção da região epileptogênica variam nos diversos centros de cirurgia de epilepsia, podendo incluir apenas as estruturas mesiais do lobo temporal ou estenderse com a ressecção da porção lateral do lobo temporal (Figura 2), sendo esta a técnica mais comumente utilizada. Prognóstico O prognóstico cirúrgico é bastante favorável, particularmente nos pacientes com diagnóstico da síndrome da esclerose hipocampal. Nesse grupo de pacientes, chega a ser observado um índice de cura da epilepsia em torno de 80% a 90% dos casos, embora alguns pacientes continuem a apresentar as auras. Nos pacientes em que essa história não é encontrada, mas, em exames de neuroimagem, observase achado típico de esclerose hipocampal, o índice de cura é ligeiramente menor, mas ainda em torno de 80%. Por outro lado, para os pacientes que apresentam ressonância nuclear magnética normal, apresentam um prognóstico bem menos favorável, podendo ser obtido apenas 50% a 60% de casos em que ocorre a cura da epilepsia. Modelos animais e mecanismos de epileptogênese Para que haja um completo entendimento dos mecanismos que levam ao desenvolvimento das epilepsias, incluída a epilepsia do lobo temporal, vários modelos animais vêm sendo desenvolvidos. Tentase, dessa forma, determinar quais são os eventos que podem induzir o aparecimento das crises epilépticas, as estruturas envolvidas e o melhor tratamento a ser utilizado. Determinar o substrato anatômico, patológico e funcional, inclusive os neurotransmissores envolvidos e as suas vias nas diversas formas de epilepsia é de grande importância para o desenvolvimento de novas terapêuticas clínicas ou cirúrgicas e na criação de mecanismos de prevenção das mesmas. Assim, o modelo animal ideal seria aquele que mais se aproximasse à história natural que ocorre em pacientes. O ideal é que se pudesse desenvolver em primatas, devido à maior semelhança filogenética com o homem, um modelo em que ocorressem crises espontâneas, não sendo necessária a indução das crises por drogas ou lesões cerebrais. Infelizmente são poucas as espécies animais que apresentam epilepsia idiopática e menos ainda com crises parciais complexas como as encontradas na epilepsia do lobo temporal. As preparações experimentais mais antigas, particularmente as utilizadas para teste de drogas antiepilépticas, não reproduziam de forma fidedigna a fenomenologia encontrada em humanos (Purpura et al., 972). As crises epilépticas eram induzidas principalmente de forma aguda, não sendo observada a ocorrência de crises espontâneas tardiamente. Nas duas últimas décadas, novos modelos foram desenvolvidos tendo como característica comum a ocorrência de crises espontâneas, em geral, como consequência de um insulto cerebral decorrente de status epilepticus. Os principais modelos utilizados para estudar a epilepsia do lobo temporal com ocorrência de crises espontâneas são obtidos com injeções na cavidade peritoneal ou intrahipocampal em ratos ou camundongos ou ain 2 Biotecnologia Ciência & Desenvolvimento

13 da através da estimulação elétrica mantida de estruturas límbicas (McNamara, 994). Entre as drogas mais utilizadas estão a pilocarpina e o ácido kainíco (Cavalheiro et al., 982, Leite et al, 990). A pilocarpina é um agente colinérgico que, quando injetado em ratos, leva à ocorrência de crises epilépticas semelhantes às crises parciais complexas observadas em humanos. Essas crises se manifestam agudamente como um episódio de estado de mal epiléptico, que pode durar várias horas (assim como o encontrado na infância de crianças que desenvolvem a síndrome da epilepsia do lobo temporal mesial). Após um período em torno de 5 dias, os animais passam a apresentar crises parciais com automatismos nas patas e com as vibrissas, assemelhandose às parciais complexas da epilepsia do lobo temporal. Essas crises apresentam então um caráter recorrente de forma crônica e espontânea (Leite et al., 990, Cavalheiro et al, 99). O ácido kaínico é uma aminoácido excitatório com ação glutamatérgica. Quando injetado na região hipocampal ou sistemicamente leva a um quadro de status epilepticus límbico. Posteriormente a essa fase, são observadas crises recorrentes espontâneas (Cavalheiro et al., 982). Estudos realizados nesses modelos animais mostram que, se o estado de mal epiléptico não ocorre ou é abortado com drogas antiepilépticas, essas alterações neuropatológicas no hipocampo não ocorrem nem se desenvolvem as crises espontâneas, mostrando que pode existir uma relação direta entre esse tipo de epilepsia e as anormalidades anatômicas e funcionais do hipocampo (Lemos e Cavalheiro, 995). Um achado neuropatológico encontrado em vários modelos de status epilepticus é a perda acentuada de neurônios hilares e células piramidais nos subcampos CA e CA3, com relativa preservação das células granulares e neurônios piramidais de CA2. Além desse padrão desigual de vulnerabilidade celular, existe também a ocorrência de brotamentos axonais no hipocampo esclerótico (Figura 3). Uma atenção maior tem sido dada a perda de neurônios hilares, particularmente as células musgosas e aos fenômenos plásticos de brotamentos axonais. Essas alterações têmse apresentado como substrato anatômico para duas hipóteses propostas na literatura, na tentativa de explicar os mecanismos subjacentes ao processo de epileptogênese na epilepsia do lobo temporal mesial (McNamara, 994). Hipótese das células em cesto dormentes: Essa hipótese foi estabelecida por Sloviter (99), utilizando o modelo da estimulação elétrica mantida da via perfurante, a principal aferência que se projeta do córtex entorrinal (camadas II e III) para a formação hipocampal. A estimulação elétrica dessa via determina a perda da inibição mediada pelo GABA nas células granulares in vivo, sendo, portanto, consistente com a idéia de que a desinibição sináptica contribui para a hiperexcitabilidade das células granulares. No entanto, essa observação é paradoxal em vista da preservação preferencial dos neurônios GABAérgicos, isto é, os neurônios GABAérgicos se apresentam proporcionalmente menos lesados do que as células principais. A hipótese afirma que uma crise prolongada levaria, por um mecanismo excitotóxico, à morte de neurônios no hilo (células musgosas), removendo a aferência excitatória desses neurônios para as células em cesto (GABAérgicas), que ficariam então dormentes, sem a ativação normal determinada pelas células musgosas. Uma vez iniciada a perda parcial da inibição, combinada a aferência excitatória a estímulos normais, descargas excessivas das células granulares seriam geradas, levando `a morte celular progressiva no hilo e ao aparecimento de uma condição epiléptica com o passar dos anos após o insulto inicial (McNamara, 994). 2Reorganização sináptica das fibras musgosas: Essa hipótese defende a idéia de que a hiperexcitabilidade das células granulares é uma consequência de um rearranjo patológico de uma circuitaria neuronal, na qual as células granulares emitiriam colaterais axônicas para o Figura 4: Cortes histológicos ilustrando um hipocampo normal (A e C) e um hipocampo de um paciente com esclerose hipocampal (B e D). A e B representam coloração pelo método de Nissl. C e D método de coloração pelo neo Timm, que evidencia fibras ricas em zinco. Em A notase a distribuição normal das células granulares e piramidais. Comparando com a figura B observase uma redução significativa de todas as células nas camadas piramidais (entre as setas curvas) e do hilo (cabeça de seta), com preservação do subiculum inferiormente (asterisco). Na figura C observase a representação normal da marcação pelo método do neotimm, sendo a região do hilo mais intensamente corada, se extendendo até a transição entre a região CA3 e CA2. Em D, esta marcação no hilo é um pouco menos intensa, estendendose até a região do subiculum. Na região da fascia dentata observase uma densa marcação anormal na camada molecular interna (seta). Biotecnologia Ciência & Desenvolvimento 3

14 seu próprio campo dendrítico, resultando num circuito excitatório recorrente (Tauck e Nadler, 985). Esse rearranjo é resultante da eliminação sináptica em decorrência da morte de neurônios (células musgosas) que, normalmente, projetam axônios para o terço proximal da camada molecular do giro denteado (McNamara, 994). As sinapses eliminadas são então substituídas pelos axônios das células granulares, as fibras musgosas. Os axônios das fibras musgosas contêm altas concentrações de zinco e podem ser facilmente identificados pelo método de Timm. Uma marcação anormal de terminais Timm positivos na camada molecular interna tem sido observada em hipocampos de pacientes com esclerose hipocampal e modelos animais de epilepsia temporal (Figura 4). Acreditase que, para ocorrer esse processo plástico, haveria a necessidade de síntese de fatores tróficos que seriam responsáveis pelo brotamento e manutenção desses novos circuitos (Gall e Isackson, 989). Conclusão Embora partindo de um achado neuropatológico comum (perda de neurônios hilares), duas hipotéses se apresentam com mecanismos fisiopatológicos aparentemente antagônicos. Somente com futuros experimentos no tecido cerebral epileptogênico humano e em modelos animais, conseguiremos validar essas hipóteses. No entanto, o conhecimento dos eventos moleculares que ocorrem após a lesão neuronal poderá, no futuro, oferecer novas estratégias terapêuticas no combate à epilepsia farmacorresistente. O desenvolvimento de drogas que antagonizem a ação excitotóxica sobre os receptores do tipo NMDA poderá obviamente evitar os processos degenerativos quando empregados na fase aguda da agressão ao tecido cerebral. Uma vez estabelecida a lesão, talvez a reorganização sináptica das fibras musgosas possa ser impedida com a modulação específica de fatores tróficos neuronais, como foi recentemente descrita para o sistema colinérgico (Holtzman e Lowenstein, 995). Ou ainda, no caso das células em cesto dormentes, poderiam ser desenvolvidas drogas que, seletivamente, ativassem as células GABAérgicas inativas, podendo então restabelecer a inibição recorrente nas células granulares do giro denteado. Referências bibliográficas Babb, TL; Kupfer, WR; Pretorious, JK; Crandall, PH and Levesque, MF. Synaptic reorganization by mossy fibers in human epileptic fascia dentata. Neuroscience, 42 (2): 35363, 99. Cavalheiro EA, Riche D, Le Gal La Salle G Longterm effects of intrahippocampal kainic acid in rats: a method for inducing spontaneous recurrent seizures. Electroenceph. clin. Neurophysiol., 53:58589, 982. Cavalheiro EA, Leite JP, Bortolotto ZA, Turski WA, Ikonomidou C and Turski L Longterm effects of pilocarpine in rats: Structural damage of the brain triggers kindling and spontaneously recurrent seizures. Epilepsia, 32(6): , 99. Fernandes, JG e Sander, JWAS. Epidemiologia e história natural das epilepsias. Em: Fundamentos Neurobiológicos das Epilepsias. Costa da Costa J, Palmini A, Yacubian EMT e Cavalheiro EA (eds.), Lemos Editorial, Vol. : 320, 998. French, JA; Willianson, PD; Thadani, VM et al Characteristics of medial temporal lobe epilepsy : I. Results of history and physical examination. Annals of Neurology, 34: , 993 Holmes, MD; Dodrill, CB; Wilkus, RJ; Ojemann, LM and Ojeman, GA. Is partial epilepsy progressive? Tenyear followup of EEG and neuropsychological changes in adults with partial seizures. Epilepsia, 39(): 8993, 998. Holtzman DM and Lowenstein DH Selective inhibitoin of axon outgrowth by antibodies to NGF in a model of temporal lobe epilepsy. Journal of Neuroscience, 5: , 995. Gall CM and Isackson PJ Limbic seizures increase neuronal production of messenger RNA for nerve growth factor. Science, 245:75876, 989. Leite J. P.; Bortolotto Z.A., Cavalheiro E.A Spontaneous recurrent seizure in rats: AnExperimental model of partial epilepsy. Neuroscience & Biobehavioral Reviews, 4:5 57, 990 Lemos, T. & Cavalheiro, E. A. Supression of pilocarpineinduced status epilepticus and the late development of epilepsy in rats..exp. Brain Res. 02:423428, 995 McNamara JO Cellular and molecular basis of epilepsy. Journal of Neuroscience, 4: , 994. Mathern G.W.; Babb, T. L. and Armstrong, D. L. Hippocampal Sclerosis. Epilepsy: a comprehensive textbook. Engel J. Jr and Pedley T.A. (eds.), Lippincott Raven, New York, Volume : 3356, 998. Purpura, DP; Penry JK; Tower D; Woodbury DM; Walter R (eds.) Experimental models of epilepsy. New York: Raven Press; 972. Ramirez, JJ; Mcquilkin M; Carrigan T., MacDonald K, Kelley MS Progressive entorhinal cortex lesions accelerate hippocampal sprouting and spare spatial memory in rats. Proc Natl Acad Sci, 93: , 996. Sabel BA; Kasten E; Kreutz MR Recovery of vision after partial visual system injury as a model of postlesion neuroplasticity. Advances in Neurology, 73: 25276, 997. Sloviter RS Feedforward and feedback inhibition of hippocampal principal cell activity evoked by perforant path stimulation: GABAmediated mechanisms that regulate excitability in vivo. Hippocampus, :3, 99. Sommer W. Erkrankung des ammonshorns als aetiologisches moment der epilepsie. Arch Psychiatr Nervenkr, 0: 63675, 880. Stauder KH. Epilepsie und schläfenlappen. Arch Psychiat Neverkr, 04: 822, 936. Sutula T, Cascino G, Cavazos J, Parada I, Ramirez L. Mossy fiber synaptic reorganization in the epileptic human temporal lobe. Annals of Neurology, 26:3330, 989. Tauck D and Nadler JV. Evidence of functional mossy fiber sprouting in hippocampal formation of kainic acidtreated rats.. Journal of Neuroscience, 5:06022, Williamson, PD; French, JA Thadani, VM et al Characteristics of medial temporal lobe epilepsy: II. Interictal and ictal scalp electroencephalography, neuropsychological testing, neuroimaging, surgical results and pathology Annals of Neurology, 34:78787, Biotecnologia Ciência & Desenvolvimento

15 BAYER

16 BIOMATERIAIS PARA FIAÇÃO DE PROTEÍNAS NOVAS TECNOLOGIAS DESENVOLVIMENTO DE UM PROCESSO DE FABRICAÇÃO DE VIDROS POROSOS VIA SOLGEL PARA FIAÇÃO DE PROTEÍNAS Herman S. Mansur mestre e doutor em físicoquímica Rodrigo L. Oréfice mestre e doutor em engenharia de materiais Wander L. Vasconcelos mestre e doutor em engenharia de materiais Rúbia F. Silva mestre e doutora em engenharia de materiais Universidade Federal de Minas Gerais Escola de Engenharia Departamento de Engenharia Metalúrgica e de Materiais hmansur@demet.ufmg.br Zélia P. Lobato mestre em virologia e doutora em biologia molecular Universidade Federal de Minas Gerais Escola de Veterinária Departamento de Medicina Veterinária Preventiva Resumo Realizouse um estudo para desenvolvimento de um processo de fabricação de vidro poroso de sílica via solgel para fixação de proteínas. Utilizouse tetrametilortossilicato (TMOS) como precursor em meio de etanólico e um tampão fosfato salino PBS, mantendo o ph=7,40 ± 0,05. O processo de polimerização foi monitorado por meio de análise FTIR, sendo observado um período superior a 0 dias para obtenção de uma polimerização completa à temperatura ambiente. As análises dos substratos de vidros porosos incluiram medidas de porosidade e área superficial (B.E.T). Em seguida foram realizados testes preliminares para avaliação da eficiência de fixação da proteína albumina nos substratos de vidro poroso. Palavras Chaves: Biomateriais, Proteínas, Solgel. Abstract In this work we report the development of a process for silica porous glass production with protein fixation based on solgel method. The glass was obtained using TMOS in ethanol and phosphate buffered saline (PBS) solution with ph= 7.40 ± The polymerisation of the material during the gelation process was monitored through FTIR and no significant change of the spectra after 0 days was observed. Porosity and surface area were analysed by B.E.T and the results have shown an increase of the average pore size when albumin protein macromolecules were added to gelation solution. Keywords: Biomaterials, Proteins, SolGel Glass. Fotos cedidas pelos autores. INTRODUÇÃO A elevada eficiência apresentada pelas macromoléculas biológicas na seleção de reagentes e na especificidade da interação com sítios de reação tem promovido o crescente interesse de pesquisa envolvendo filmes finos de macromoléculas associadas a materiais avançados [2]. As proteínas, em especial, são macromoléculas biológicas de elevada importância e o estudo de suas interações com os diversos materiais e meios químicos é fundamental para o aprofundamento do conhecimento orgânico e funcional dos seres vivos. Os estudos envolvem geralmente a fixação ou imobilização de uma ou mais proteínas em substratos, por meio de diversos mecanismos, tais como, ligação covalente, adsorção física, ligações cruzadas, polarização e estereoquímica, etc. Um ou mais desses mecanismos citados devem estar envolvidos no processo de fixação da proteína com o substrato. Os vários parâmetros do processo, tais como ph, temperatura, área superficial, íons e agentes quelantes, agentes complexantes etc. certamente determinam os níveis de eficiência e o grau de seletividade das interações proteínasubstrato. Pesquisas recentes têm demonstrado que vidros silicatos obtidos por meio da tecnologia de processamento solgel podem oferecer um substrato para fixação de macromoléculas de proteínas sem a perda de características funcionais biológicas das mesmas [36]. Ao contrário dos métodos convencionais de fusão de sílica vítrea que requerem elevadas temperaturas, o processamento solgel envolve baixas temperaturas nas reações de hidrólise e condensação, ideal para a grande variedade de moléculas orgânicas sensíveis a altas temperaturas, como a classe das proteínas que podem desnaturar e perder sua atividade biológica [7]. Tipicamente, uma solução contendo um alcóxido líquido, tal como Si(OCH 3 ) 4 (tetrametilortossilicato, TMOS), conduz à reação de polimerização sob condições apropriadas e a viscosidade da solução aumenta até o gel ser obtido. O gel é subseqüentemente secado e aquecido para produzir os produtos desejados. Durante a polimerização, a evolução da forma e do tamanho dos polímeros, que determinam a interação reológica entre eles são os fatores chaves que afetam a dependência tempoviscosidade da solução. Uma etapa fundamental no processo solgel é a produção do gel poroso, preparado geralmente através da hidrólise e condensação de alcóxidos. Tal evolução conduz eventualmente à formação de um gel poroso, que posteriormente pode ser convertido em vidro poroso pela desidratação do material. As características de controle de porosidade, a elevada superfície de interação e estrutura amorfa dos vidros obtidos por processamento solgel os qualificam como substrato ideal para a construção de sistemas biológicos heterogêneos envolvendo 6 Biotecnologia Ciência & Desenvolvimento