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GENÉTICA E EVOLUÇÃO DA LONGEVIDADE HUMANA E OS GENES DO COMPORTAMENTO SOCIAL Profa.Dra. Ivana Beatrice Manica da Cruz Bolsista Produtividade Científica-CNPq.

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1 GENÉTICA E EVOLUÇÃO DA LONGEVIDADE HUMANA E OS GENES DO COMPORTAMENTO SOCIAL Profa.Dra. Ivana Beatrice Manica da Cruz Bolsista Produtividade Científica-CNPq Universidade Federal de Santa Maria- Laboratório de Biogenômica do Desenvolvimento e Envelhecimento

2 CONCEITOS BÁSICOS Desenvolvimento

3 TEMPO DE VIDA Nascimento Morte O QUE ENTENDEMOS POR LONGEVIDADE?

4 O QUE ENTENDEMOS POR ENVELHECIMENTO? Modificações que ocorrem em uma cascata organizacional – do nível molecular ao morfo-fisiológico – no período pós-reprodutivo que declinia a capacidade funcional.

5 AMBIENTE CÉLULAS TECIDOS ÓRGÃOS CORPO CÉLULAS TECIDOS ÓRGÃOS CÉLULAS TECIDOS ÓRGÃOS EmbriologiaAmadurecimento e Fase reprodutiva Envelhecimento Morte Desenvolvimento Acúmulo de modificações e disfunções Moléculas Organelas Moléculas Organelas ENVELHECIMENTO FAZ PARTE DO DESENVOLVIMENTO

6 TEORIAS DO ENVELHECIMENTO - Estocásticas - Genético-evolutivas Maior corpo de evidências

7 LONGEVIDADE E HERANÇA Seres Humanos Herdabilidade a partir de Estudos Genealógicos ANON o Indivíduos Investigados Herdabilidade EUA0, – CHINA0, ESCANDINAVIA 0, – EUA ,25Herdabilidade

8 PORQUE MORRER SERIA IMPORTANTE? Esgotamento de Recursos Extinção da Espécie Abundância de recursos

9 CATEGORIAS DE ENVELHECIMENTO E LONGEVIDADE DAS ESPÉCIES Finch, 1990

10 ENVELHECIMENTO RÁPIDO Modificações associadas ao envelhecimento, após o período reprodutivo, são muito rápidas Salmão

11 ENVELHECIMENTO NEGLIGÍVEL Poucas modificações biológicas detectáveis ao longo do envelhecimento Tartarugas

12 ENVELHECIMENTO INTERMEDIÁRIO Modificações ocorrem de modo mais lento e não uniforme, nos sistemas corporais. Influenciadas por interações genético-ambientais intra-específicas Ser Humano

13 Como pode ocorrer seleção da longevidade E envelhecimento se estas características eventos pós-reprodutivos? QUESTÕES EMERGENTES - 1

14 Por que o ser humano tem um tempo de vida grande em relação a outras espécies sendo o mais longevo dos primatas? Qual a importância de uma longevidade maior para a nossa espécie? QUESTÕES EMERGENTES - 2

15 MAIS APTO SOBREVIVE = Maior prole O MAIS APTO SOBREVIVE = Maior prole Gerações n… X X X X X Efeito Ambiental

16 SELEÇÃO DA LONGEVIDADE Sir Peter (Brian) Medawar Nobel Laureate Director of the National Institute for Medical Research- London Medawar PB. An unsolved Problem of Biology. H.K. Lewis, 1952; London.

17 Problema não resolvido: Características que se manifestam no período pós-reprodutivo como viver muito, não seriam não seriam repassadas geneticamente para a próxima geração!

18 Hipótese da Flutuação Genética Existiriam genes com características pré-reprodutivas adaptativas que uma vez selecionados aumentariam a longevidade da espécie

19 Medawar 1952 Rose 1991 Wiliams 1957 Kirkwood 2002 Seleção da longevidade per se seria difícil Por que a força da seleção natural declina LONGEVIDADE SERIA SUB-PRODUTO UM SUB-PRODUTO DE OUTRAS CARACTERÍSTICAS SELECIONADAS!

20 No Ser Humano… Quais seriam as características que poderiam ter influenciado na longevidade?

21 EVOLUÇÃO DO CÉREBRO

22 Grande, complexo, maior tempo de desenvolvimento CÉREBRO HUMANO

23 Bases primitivas da Evolução do Sistema Nervoso: Um longo caminho evolutivo até o cérebro humano Mecanismos químicos associados a: Irritabilidade -Condutibilidade -Contratilidade Amoeba

24 PROTO-SISTEMA NERVOSO: ANIMAIS MARINHOS Porifera ESTÍMULO CONDUÇÃO DIFUSA E CONSTANTE ALTERA OS BATIMENTOS DOS COANÓCITOS Sem Reação Ataque-Fuga

25 APARECIMENTO DO SISTEMA NERVOSO -Primeiros animais com sistema nervoso -Sistema Nervoso não centralizado (difuso) -Sem cérebro - Início do movimento de todos os animais Cnidaria Água viva, hidra, corais, anêmonas reação de ataque Início evolutivo da reação de ataque. Reação de fuga ainda é pouco desenvolvida.

26 Cnidária APARECIMENTO DO SISTEMA NERVOSO

27 APARECIMENTO DA RESPOSTA ATAQUE-FUGA DE ATAQUE-FUGA Cnidária HIDROMEDUSAS

28 APARECIMENTO DO SISTEMA NERVOSO CENTRAL Platelmintes

29 APARECIMENTO DO PROTO-CÉREBRO E DO ARCO REFLEXO SIMPLES Anelídeos

30 APARECIMENTO DO CÉREBRO Artrópodos

31 AUMENTO NA COMPLEXIDADE DO CÉREBRO Moluscos

32 EVOLUÇÃO DE UM SISTEMA NERVOSO COMPLEXO: VERTEBRADOS Sistema Nervoso Central Sistema Nervoso Periférico Somático Autônomo Simpático Parassimpático Entérico

33 Comparação do Cérebro Peixes Anfíbios Aves Ser Humano Cerebelo Lobo ótico Cérebro Hemisfério Medula Hipófise Bulbo olfatório Artrópodo Gânglio supraesofágico Gânglio torácico Gânglio abdominal Bulbo

34 EVOLUÇÃO HUMANA

35 EVOLUÇÃO DO HOMEM HOMINÍNIZAÇÃO Características Morfológicas Específicas - BIPEDANTISMO – levou a numerosas alterações evolutivas tanto morfológicas quanto comportamentais. Surgimento Teoria atual – East Side Story (Coppens, 1983) Barreira geográfica Lado OesteLado Leste Florestas - MacacosSavanas- Homens

36 cérebro muito grande PRIMATAS SUPERIORES – cérebro muito grande em relação ao corpo. Hemisférios cerebrais muito desenvolvidos TENDÊNCIAS EVOLUTIVAS DOS PRIMATAS MORFOLÓGICAS Adaptação corporal a vida arborícola (Exceção: Homem) Dedos prenseis com polegar oponível Unhas Articulações com grande mobilidade Estrutura quadrúpede Visão estereoscópica

37 TENDÊNCIAS EVOLUTIVASCOMPORTAMENTAIS Adaptação a uma vida em sociedade Exceção: orangotangos Lêmures e galágos Algumas espécies são monogâmicas (Quase todas macacos do Velho Mundo) VANTAGEM DA VIDA EM SOCIEDADE É resultado de características biológicas como: - Um único filho por gestação - Período de crescimento pós-natal prolongado - Predomínio da visão sobre o olfato

38 TENDÊNCIAS EVOLUTIVAS NA SEPARAÇÃO DO RAMO HOMINÍDEO BIPEDIA Cérebro grande capacidade funcional Caixa craniana maior que a face Maxilar inferior pouco saliente Dentes com tamanho regular Cabelos longos de crescimento contínuo Pelos corporais escassos Polegares desenvolvidos e oponíveis Pernas 30% maiores que os braços Corpo com camada subcutânea de gordura

39 TENDÊNCIAS EVOLUTIVAS NA SEPARAÇÃO DO RAMO HOMINÍDEO - Inteligência superior - Linguagem articulada - Elaboração de conceitos abstratos - Manufatura de instrumentos - Manuseio de objetos - Vida social complexa - Vida social com esforço cooperativo

40 QUAL O PREÇO A PAGAR PELO BIPEDANTISMO E UM CÉREBRO MAIOR?

41 DESENVOLVIMENTO EMBRIONÁRIO -Cabeça do feto maior causada pelo aumento do cérebro -Estreitamento do quadril causado pela bipedia

42 DESENVOLVIMENTO EMBRIONÁRIO -Cabeça do feto maior causada pelo aumento do cérebro -Estreitamento do quadril causado pela bipedia

43 - Criança nasce neurologicamente imatura - Criança com extrema dependência materna e familiar - Fragilidade materna para a auto-sobrevivência CONSEQÜÊNCIA…

44 Evolução do amor (pair-bonding)

45 Mulher -Ruptura do ciclo estral (escondido?) Conseqüência: aceitação sexual do homem em qualquer fase do ciclo estral adaptação evolutiva -Menopausa = adaptação evolutiva -Conseqüência: - não competição por dos filhos com os netos pelos recursos - auxilio na sobrevivência do grupo altruísmo - altruísmo

46 Indios Kokama, Sapotal-Tabatinga, Amazonas, 2006

47 Teoria Gerontológica da Avó Mulheres com menopausa na meia idade -Auxiliariam as filhas no cuidado dos netos -Repositório de informações relevantes para a sobrevivência -Comportamento altruísta em caso de ataque e predação Presença da avó: -Mais cuidado -Mais chance de sobrevivência da prole -Maior o valor adaptativo (taxa de reprodução) -Aumento da sobrevivência da espécie longevidade -Aumento da longevidade como subproduto

48 Genes do Amor Paterno Homem

49 Disputa por recursos - Caça -Guerra Evidências arqueológicas: Homem de Neaderthal Sítio arqueológico La Roche aPierrot 36 mil anos atrás

50 Pair-bonding Cuidados da avó Obtenção de recursos Defesa do grupo Amor paterno Disponibilidade Sexual feminina Comportamentos PSICOLOGIAEVOLUCIONISTA* *Ghiselin, Science, 1973

51 PSICOLOGIA EVOLUCIONISTA* Ocorrência fatores biológicos, não deterministas mas direcionadores que condicionam ou estimulam o nosso comportamento. Barkow e Cosmide, The Adapted Mind: Evolutionary Psychology and The Generation of Culture Psychology and The Generation of Culture,1992 Adaptações psicológicas fixadas através da evolução humana

52 PSICOLOGIA EVOLUCIONISTA* OS CINCO PRINCIPIOS Cosmide e Tobbys, O cérebro é um sistema físico-químico e funciona similar a um computador 2 A arquitetura dos circuitos neurais foi moldada pela seleção natural para resolver problemas relacionados a história evolutiva da espécie. 3 A consciência é apenas a ponta do iceberg. 4 Diferentes circuitos neurais são especializados para resolver diferentes problemas adaptativos. 5 Os nossos crânios modernos abrigam uma mente da idade da pedra.

53 FOCO DA PSICOLOGIA EVOLUCIONISTA* -Estratégias reprodutivas (ciclo reprodutivo, sexo, acasalamento) -Cuidado da prole pelos pais (investimento parental) -Relações de parentesco -Comportamentos socialmente adaptativos (cooperação, agressão, guerra, status, prestígio, dominância)

54 PSICOLOGIA EVOLUCIONISTA Adaptive Behavioral System (ABS), White, 2007 OCORRÊNCIA DE SISTEMAS COMPORTAMENTAIS ADAPTATIVOS -Sistema Comportamental Adaptativo da Atração Sexual -Sistema Comportamental Adaptativo Agressor/ competitor Masculino -Sistema Comportamental adaptativo de relacionamentos de longa duração - Sistema Comportamental adaptativo do padrão dietético

55 MODULAÇÃO DOS SISTEMAS COMPORTAMENTAIS ADAPTATIVOS E O TEMPO DE VIDA Agressão/ Violência Cooperação/ Cuidado Adaptação Masculina Adaptação Feminina - Longevidade + Longevidade MORAL

56 ALTERAÇÕES NO SISTEMA ADAPTATIVO COMPORTAMENTAL AGRESSOR/COMPETIDOR Agressão/ Violência Socialmente Aceitável Guerra Defesa Sobrevivência Socialmente Inaceitável Violência intra-familiar Violência intra-grupal Exposição a situação de risco Modulação diferencial dos circuitos neurais e neuromodulatórios Longevidade

57 BASES EPIDEMIOLÓGICAS Fonte: DATASUS

58 EVIDÊNCIAS EPIDEMIOLÓGICAS Fonte: DATASUS

59 ESTUDOS COMPORTAMENTAIS ASSOCIADOS A MODULAÇÃO DA LONGEVIDADE HUMANA: GENÉTICA DO ESTILO DE VIDA GastadoresPoupadores - Longevos+ Longevos Análise de interações genético-ambientais Tabagistas Não Tabagistas Novo modelo de transgressão moral?

60 PROJETO TABAGISMO Delineamento: Estudo caso-controle: 06 categorias Tabagistas (> 100 cigarros/90 dias) Tabagistas esporádicos Ex-Tabagistas (< 2 anos) Ex-Tabagistas (> 2 anos) Não-Tabagistas (Experimentaram cigarro) Não-Tabagistas (Nunca experimentaram cigarro) População e Amostra -Comunidade Universitária -Comunidade em Geral -Instituições (hospital) participantes

61 PROJETO TABAGISMO Logística Disciplina Complementar de Graduação (60 horas) Curso de Extensão (60 horas) Conteúdo Programático 1)Fundamentos da Metodologia Científica. Uso do MEDLINE 2) Fundamentos da Epidemiologia Uso do SCIELO 3) Boas Práticas na Pesquisa Bioética Cadastro no SISNEP 4) Capacitação na aplicação do instrumento de pesquisa Planilha eletrônica Excel

62 PROJETO TABAGISMO Logística Documentos e Instrumentos da Pesquisa Declaração de Veracidade dos Dados pelo Coletador Termo de Consentimento Livre e Esclarecido -Cópia Voluntário Termo de Consentimento Livre e Esclarecido -Cópia Pesquisa Entrevista Estruturada Saliva para coleta de DNA

63 PROJETO TABAGISMO Fase 1 Inclusão de 798 indivíduos - 751

64 PROJETO TABAGISMO CAGE ***

65 PROJETO TABAGISMO CAGE ***

66 PROJETO TABAGISMO CAGE ***

67 PROJETO TABAGISMO CAGE ns*

68 PROJETO TABAGISMO CAGE ***

69 PROJETO TABAGISMO Indicador de Ansiedade ***

70 PROJETO TABAGISMO Indicador de Estresse ns

71 PROJETO TABAGISMO Uso de medicamentos indutores de sono *** Razão de Chance 4,288 (2,079-8,842) Tabagistas x Não tabagistas

72 PROJETO TABAGISMO Indicadores de Fobia- Folstein * *

73 PROJETO TABAGISMO Indicadores de Fobia *

74 PROJETO TABAGISMO Indicadores de Fobia *

75 PROJETO TABAGISMO Síntese (interpretação preliminar dos dados): -Associação entre tabagismo e CAGE -Indivíduos que nunca fumaram mas que experimentaram comportamento similar cigarro tendem a apresentar um comportamento similar aos tabagistas aos tabagistas ou intermediário em relação aos não- tabagistas que nunca experimentaram -Indicação de medos relacionados a afetividade -Indicação de relevância de estudos do comportamento tabagista como um evento modulatório das relações morais e da longevidade

76 PROJETO TABAGISMO Então: Uma vez que o tabagismo é considerado preditor negativo biológico da longevidade, sugere-se investigações sobre o seu papel preditor de comportamentos negativos associados a longevidade Exposição a riscos - Exposição a riscos - Transgressões - Violência/agressão

77 PROJETO TABAGISMO Estudos que corroboram esta hipótese:

78 PROJETO TABAGISMO

79 II Fase: Delineamento Jovens entre 14 a 17 anos N= 611Resultados Observação de que o uso do alcool, tabaco emarijuana está diretamente relacionada com a percepção moral.

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81 Abstinência: Ativação: Córtex orbitofrontal Córtex pre-frontal dorsolateral direito Córtex occipital Núcleo ventra striatum e accumbens Tálamo Amigdala

82 ALTERAÇÕES NO SISTEMA ADAPTATIVO COMPORTAMENTAL AGRESSOR/COMPETIDOR Genes candidatos Socialmente Aceitável Socialmente Inaceitável Modulação diferencial dos circuitos neurais e neuromodulatórios -Sistema Serotonérgico (?) -Sistema ocitocina-vasopressina (?)

83 CONCLUSÃO PESQUISAS EM NEUROCIÊNCIAS DO COMPORTAMENTO DAS TRANSGRESSÕES MORAIS TÊM UM PAPEL CHAVE NÃO SÓ NO ENTENDIMENTO DE TRANSTORNOS PSIQUIÁTRICOS GRAVES COMO A PSICOPATIA MAS TAMBÉM NO ENTENDIMENTO DE COMPORTAMENTOS DE TRANSGRESSÃO MORAL QUE COLOCAM HOJE MILHARES DE INDIVIDUOS EM SITUAÇÃO DE RISCO DE MORBI-MORTALIDADE COMO É O CASO DO TABAGISMO E DE ACIDENTES POR CAUSAS EXTERNAS! EXISTE NECESSIDADE DE ESTUDOS INTERATIVOS E INTERDISCIPLINARES…

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86 PROJETO TABAGISMO


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