Quando as plantas falam Matemática Dina Mendonça MPT-UBI 2013 14 de dezembro de 2013
Alô estão a ouvir 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, 55, 89 Afzelia xylocarpa Euphorbia milii Trillium undulatum Ranunculus flabellaris 34, 55, 89 São números normais na família das margaridas Dryas octopetala Rudbeckia hirta Leucanthemum superbum 12/20/2013 Free Template from www.brainybetty.com 2
Alô estão a ouvir 12/20/2013 Free Template from www.brainybetty.com 3
12/20/2013 Free Template from www.brainybetty.com 4
> < A maior Jarro-titã ou flor -cadáver 3 m de altura e 75 kg Planta carnívora da Sumatra É na verdade uma inflorescência Amorphophallus titanum 12/20/2013 Free Template from www.brainybetty.com 5
> < Rafflesia arnoldii a flor monstro Até 3 m e 15 kg Planta parasita e carnívora sem folhas nem raízes Florestas da Sumatra. Rafflesia arnoldii 12/20/2013 Free Template from www.brainybetty.com 6
>< A flor mais pequena Wolffia spp 12/20/2013 Free Template from www.brainybetty.com 7
> < A maior folha Até 2,5 m Suporta até 40 kg Victoria amazonica 12/20/2013 Free Template from www.brainybetty.com 8
Nem só de beleza A OMS estima que cerca de 80% da população mundial usa a medicina tradicional. Entre 1983 e 1994 41% dos medicamentos aprovados tinham como origem produtos naturais. 68,3% em anti-infectivos 79,8% no tratamento do cancro Newman et al. Nat. Prod. Rep., 2000, 17, 215-234 Cragg et al. J. Nat. Prod., 1997, 60, 52-60 Cragg et al. Chem. Rev., 2009, 109, 3012-3043. 12/20/2013 Free Template from www.brainybetty.com 9
Nem só de beleza 2580 # of issued patents 2000 1000 microbial plant total 694 1153 969 61% de todos os medicamentos introduzidos entre 1981-2001 foram inspirados ou podem ser relacionados com produtos naturais. 0 165 50 91 315 448 1986-1990 1991-1995 1996-2001 Newman et al, 2003, J Nat Prod, 66, 1022 12/20/2013 Free Template from www.brainybetty.com 10
Nem só de beleza Screening/Design/Serendipity* Composto ativo Design/Otimização da estrutura Medicamento aprovado Atividade Toxicidade Biodisponibilidade Metabolismo in vitro in vivo animais in vivo humanos *Fortunate discovery by accident 12/20/2013 Free Template from www.brainybetty.com 11
Nem só de beleza the ability of ecosystems to sustain future generation can no longer be taken for granted Millennium Ecosystem Assessment, UN, April 2005 12/20/2013 Free Template from www.brainybetty.com 12
Nem só de beleza A investigação de novos medicamentos faz-se de muita investigação aleatória You have to kiss a lot of frogs to get a prince ou o mais português Muita parra e pouca uva A maior diversidade biológica encontra-se nas florestas tropicais que ocupam 8% da superfície da Terra mas contém 50% das plantas. Estas florestas estão a desaparecer rapidamente, ocupavam em 1950 16% da terra, atualmente ocupam cerca de 8%. O desaparecimento das florestas tropicais representa o desaparecimento potencial para a cura do cancro, SIDA etc 12/20/2013 Free Template from www.brainybetty.com 13
Um não sei quê Diversidade estrutural Novidade Complexidade Possibilidade de modificação para obtenção de medicamentos mais potentes. Não têm de obedecer à regra dos 5 de Lipinski 12/20/2013 Free Template from www.brainybetty.com 14
Algumas moléculas importantes Artemisinina Artemisia annua Qinghaosu 12/20/2013 Free Template from www.brainybetty.com 15
Algumas moléculas importantes Paclitaxel Taxol Taxus brevifolia 12/20/2013 Free Template from www.brainybetty.com 16
Algumas moléculas importantes Alcalóides da vinca Vincristina, vimblastina Catharanthus roseus 12/20/2013 Free Template from www.brainybetty.com 17
Algumas plantas medicinais mais conhecidas Camomila Matricaria recutita 12/20/2013 Free Template from www.brainybetty.com 18
Algumas plantas medicinais mais conhecidas Melissa officinalis Erva-cidreira Lippia alba 12/20/2013 Free Template from www.brainybetty.com 19
Algumas plantas medicinais Atropa belladona Uma das plantas mais tóxicas Atropina mais conhecidas 12/20/2013 Free Template from www.brainybetty.com 20
Algumas plantas medicinais mais conhecidas Hipericão-do-Gerês Hypericum androsaemum 12/20/2013 Free Template from www.brainybetty.com 21
Algumas plantas medicinais mais conhecidas Hypericum perforatum Erva-de-São-João 12/20/2013 Free Template from www.brainybetty.com 22
Algumas plantas medicinais Digitalis purpurea Dedaleira Digitalina (mistura de compostos) utilizada como tónico cardíaco mais conhecidas 12/20/2013 Free Template from www.brainybetty.com 23
Medicamento ou veneno? Depende Qual é a diferença entre um medicamento e um veneno? 12/20/2013 Free Template from www.brainybetty.com 24
Perceção sobre medicamentos naturais Natural, benigno e seguro. Boon and Kachan, Patient Education and Counseling, 2007, 68, 193-199. Hypericum perforatum Diminui a biodisponibilidade de: Digoxina doenças cardíacas Teofilina doenças respiratórias como a asma Ciclosporina droga imunossupressora Fenprocoumona - anticoagulante Varfarina - anticoagulante Pílula etc. 12/20/2013 Free Template from www.brainybetty.com 25
Onde??? Onde emerge a matemática no estudo de plantas medicinais? É possível reduzir uma planta a números? E a variabilidade biológica? E isso tem significado? 12/20/2013 Free Template from www.brainybetty.com 26
Atividade biológica Grande variabilidade de resultados nos modelos biológicos Precisão aproximação de um grupo de medidas a um valor que não é necessariamente o valor verdadeiro Exatidão aproximação de um grupo de medidas ao valor verdadeiro 12/20/2013 Free Template from www.brainybetty.com 27
Atividade biológica A análise da dispersão de resultados Desvio padrão Medida do grau de dispersão dos valores em relação ao valor médio 25 µg 50 µg 250 µg 70,24662 42,98388 3,068533 O 91,04576 57,42775 3,457949 38,22925 12,43827 7,977648 O Média Média Média 66,50721 37,61663 4,83471 H SD SD SD 26,60607 22,96996 2,728819 12/20/2013 Free Template from www.brainybetty.com 28
Cibergrafia http://dokmaidogma.wordpress.com/2012/03/20/makha-in-blossom/ http://www.plantasonya.com.br/ http://naturallycuriouswithmaryholland.wordpress.com/2010/05/08/painted-trillium-welcome-to-a-photographic-journey-through-the-fieldswoods-and-marshes-of-new-england/ http://www.minnesotawildflowers.info/flower/yellow-water-buttercup http://www.flickr.com/photos/monceau/7175680546/ http://www.missouriplants.com/yellowalt/rudbeckia_hirta_page.html http://britton.disted.camosun.bc.ca/fibslide/jbfibslide.htm http://en.wikipedia.org/wiki/amorphophallus_titanum http://www.flickr.com/photos/wildsumatra/8692629136/in/photostream/ http://www.mdig.com.br/?itemid=16013 http://ambientalistasemrede.org/a-maior-e-a-menor-flor-do-mundo/ http://waynesword.palomar.edu/dckwdher3.htm http://www.explore-kew-gardens.net/engmarch/textmm/waterlilyn.htm http://www.kew.org/plants-fungi/artemisia-annua.htm https://www.mja.com.au/journal/2005/182/4/artemisinin-based-combination-therapies-uncomplicated-malaria http://www.pfaf.org/user/plant.aspx?latinname=taxus+brevifolia http://www.coniferenvereniging.com/album/slides/taxusbrevifolia1.html http://en.wikipedia.org/wiki/paclitaxel http://es.wikipedia.org/wiki/catharanthus_roseus http://www.kew.org/plants-fungi/catharanthus-roseus.htm http://en.wikipedia.org/wiki/vincristine http://www.infuseherbals.com/chamomile/ http://www.tuasaude.com/erva-cidreira/ http://farmaciavivaceara.blogspot.pt/2012/09/erva-cidreira.html http://sp13ethnobotany.providence.wikispaces.net/belladonna http://molbiol.ru/forums/index.php?showtopic=175198 http://www.answers.com/topic/atropine http://jb.utad.pt/especie/hypericum_androsaemum http://www.spicesmedicinalherbs.com/hypericum-perforatum.html http://en.wikibooks.org/wiki/wikijunior%3asummer_flowers_of_northern_new_england/hypericum_perforatum http://pt.wikipedia.org/wiki/dedaleira http://amigosdobotanico.blogspot.pt/2012/05/dedaleira-na-serra-de-sintra.html http://calibraend.blogspot.pt/2013/02/voce-conhece-diferenca-entre-precisao-e.html 12/20/2013 Free Template from www.brainybetty.com 29
Parque Terra Nostra, São Miguel, Açores Muito obrigada pela vossa atenção. 12/20/2013 Free Template from www.brainybetty.com 30