Unifesp 2º dia

a) O veme nematódeo (filo Nematoda) Wuchereria bancrofti é o agente causador (agente etiológico) de uma verminose conhecida como filariose ou filaríase. O hospedeiro definitivo dessa doença é o ser humano, Homo sapiens, organismo no qual o parasita realiza reprodução sexuada, gerando ovos e microfilárias.

O hospedeiro intermediário da filariose é um mosquito (ordem Diptera; classe Insecta) do gênero Culex, especialmente aqueles da espécie Culex quinquefasciatus, organismo que funciona como vetor da doença (Figura 1). Assim sendo, os seres humanos são infectados pelas formas infestantes da filária quando são picados pelas fêmeas do mosquito, que necessitam de sangue (hematófagas) para permitir o desenvolvimento de seus ovos. As formas infestante migram para a corrente sanguínea do hospedeiro definitivo durante a picada e em seguida passam para sistema linfático, local onde realizam a reprodução sexuada. Como o W. bancrofti possui dois hospedeiros, esse parasita é classificado como digenético e seu ciclo de vida é conhecido como heteroxeno.

Figura 1: Mosquito da espécie Culex quinquefasciatus, vetor da filariose.

A filariose é caracterizada principalmente pela obstrução dos vasos linfáticos e linfonodos, devido à presença do verme adulto em grandes quantidades no local. Desse modo, o fluxo de linfa é severamente comprometido, resultando no acúmulo de fluido intersticial no tecido conjuntivo, quadro conhecido como linfedema. Em casos graves, o acúmulo de fluido nos tecidos pode ser extremamente intenso, levando a um quadro de fibrose e hipertrofia das pernas, braços, escroto e mamas, condição chamada popularmente de elefantíase.

b) O verme Wuchereria bancrofti apresenta uma relação endossimbiótica com bactérias do gênero Wolbachia, um endossimbionte intracelular obrigatório, encontrado em vacúolos nas células da hipoderme e nas células do ovário das fêmeas. Essa bactéria é essencial para a ocorrência de vias metabólicas importantes do hospedeiro, que permitem a embriogênese e a ecdise. Uma dessas vias envolve a biossíntese de riboflavina, composto fundamental para a fabricação da coenzima FAD (flavia adenina dinucleotídeo), que participa do processo de respiração aeróbica que acontece nas mitocôndrias.

A ecdise ou muda é um fenômeno fundamental para o crescimento e desenvolvimento do verme nematódeo, uma vez que ele precisa substituir seu exoesqueleto e, assim, realizar as transições entre as fases juvenis até, finalmente, atingir a fase adulta. Portanto, a interação ecológica interespecífica que há entre o verme nematódeo e as bactérias Wolbachia é o mutualismo, uma vez que se trata de uma interação obrigatória (os indivíduos morrem ou não se desenvolvem quando isolados) e benéfica para ambos os participantes.

O uso de antibióticos é importante no tratamento da filariose porque eles causam a destruição das bactérias do gênero Wolbachia e, assim, interrompem o desenvolvimento do verme, curando a doença ou pelo menos reduzindo a quantidade de parasitas no organismo hospedeiro. Um importante antibiótico usado para reduzir a microfilaremia nos pacientes é a doxiciclina. A ação deles sobre as bactérias geralmente envolve a interrupção de vias metabólicas importantes ou processos bioquímicos vitais, como a síntese de proteínas.

a) O gráfico 3 ilustra o experimento apresentado, pois espera-se que nos mamíferos recém-nascidos e alimentados via amamentação a quantidade da enzima lactase aumente ao longo das primeiras semanas, uma vez que o leite materno é a única fonte de alimento e nele a lactose é um nutriente abundante. No mesmo gráfico, podemos observar que a quantidade da enzima lactase diminui após o desmame e a quantidade das enzimas responsáveis pela digestão de outros nutrientes aumentam progressivamente, mudança motivada pela introdução de outro item alimentar, no qual são encontrados proporções maiores de amido, lipídeos e proteínas. Isso fica claro no aumento observado na concentração de protease (digestão de proteínas), amilase (digestão de amido) e lipase (digestão de gorduras), as quais aumentam após a terceira semana.

b) No animal adulto as enzimas estarão agindo simultaneamente no intestino delgado, uma vez que o suco pancreático, liberado no local, contém amilase pancreática, lipase, e as próteses tripsina e quimotripsina. No duodeno também atuam as enzima do suco entérico, produzido pelo próprio compartimento, contendo peptidases diversas, dissacaridases, nucleases e outras enzimas. A ação catalítica da enzima amilase hidrolisa o polissacarídeo amido em moléculas menores, como os dissacarídeos, que sofrerão depois a ação das dissacaridases provenientes no suco entérico do animal.

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a) A espermatogênese humana ocorre nos testículos do indivíduo XY, mais especificamente nos túbulos seminíferos. Quando a puberdade chega, a testosterona é produzida nos testículos e estimula a proliferação das espermatogônias, as quais, logo depois, passam por um breve processo de crescimento celular e originam o espermatócito I, esquematizado na figura da questão.

Os espermatócito I entra em meiose quando estimulado pelo hormônio gonadotrófico FSH, produzido pela adenohipófise. A célula é diplóide e, ao final da Meiose I, origina duas células, chamadas de espermatocitos II (secundários), que são células haploides, apesar de ainda apresentarem cromossomos duplicados. A meiose II produz 4 células ao final (as espermátides), que são haplóides e apresentam cromossomos simples, unifilamentosos.

A diferenciação ou definição das células que contém o cromossomo X e o Y ocorre na anáfase I, fase na qual ocorre a separação dos cromossomos homólogos e o arrastamento dos pares (incluindo o X e o Y) para polos opostos, esses eventos finalizam os movimentos da cariocinese e antecedem a citocinese, a qual ocorrerá na fase seguinte com a individualização dos dois espermatócitos II.

b) A injeção intracitoplasmática de espermatozoide (ICSI) é a técnica usada para inserir o espermatozoide dentro do gameta feminino. Essa técnica é usada principalmente quando os gametas masculinos não apresentam mobilidade ou capacidade de penetrar no gameta feminino. A injeção de uma espermátide seria viável porque, do ponto de vista cromossômico, o espermatozoide e a espermátide possuem o mesmo conteúdo. Já a introdução de um espermatócito II seria inviável, porque a célula apresenta cromossomos ainda duplicados, apesar de ser haploide.

Caso uma fecundação fosse feita com um espermatócito secundário e um ovócito secundário, o resultado seria um zigoto contendo 46 cromossomos, porém, todo o lote masculino seria composto de cromossomos duplicados, enquanto o lote feminino seria composto por cromossomos simples, logo após expulsão do segundo núcleo polar. Essa fecundação hipotética geraria um embrião inviável com células triploides, 3n = 69, um tipo de mutação cromossômica numérica do tipo euploidia.

a) O enunciado da questão apresenta um caso típico de Segunda Lei de Mendel ou Lei da Segregação Independente. Considerando o cruzamento mencionado AaBb x aabb, a planta descendente, produtora frutos redondos e brancos, terá o genótipo Aabb, conforme o diagrama a seguir.

As proporções fenotípicas apresentadas (¼ para cada fenótipo), condizem com o que seria esperado pela Segunda Lei de Mendel.

b) Caso uma planta apresentasse o arranjo citado, um caso de Linkage com ligação do tipo cis, o cruzamento seria AB/ab x ab/ab. Na ausência de permutação, os gametas do primeiro parental seriam 50% do tipo AB e 50% do tipo ab, já os gametas do segundo parental continuam sendo 100% do tipo ab. A descendência seria formada apenas por indivíduos com genótipo AB/ab e ab/ab, os mesmos genótipos dos parentais. Diferente do caso a), não teríamos indivíduos Aabb ou aaBb.

Por outro lado, caso ocorresse permutação, teríamos o aparecimento também descendentes recombinantes, Ab/ab e aB/ab, porém, em uma frequência menor do que a dos parentais AB/ab e ab/ab. Dessa forma, identificaríamos facilmente a ligação gênica com a ocorrência de permutação.  A título de ilustração, poderíamos ter 40% para cada parental e 10% para cada recombinante citado. A explicação para essa diferença é simples, primeiro porque a permutação não acontece em todas as células, resultando destas apenas indivíduos parentais e, em segundo, quando ocorre permutação, apenas metade dos indivíduos resultantes serão recombinantes, e a outra metade parental.  Dessa forma, nos casos de linkage, os indivíduos provenientes dos gametas do tipo parentais serão sempre mais frequentes.  

a) De acordo com os dados representados no gráfico, os resultados obtidos referendam a hipótese testada no experimento, relacionada à comunicação entre as plantas por meio de substâncias voláteis.

Como pode ser observado no gráfico, as plantas do grupo controle apresentaram uma quantidade de taninos nas folhas de cerca de 1,8% (equivalente de ácido tânico/g de folha seca). Já as plantas do grupo experimental, cuja câmara estava conectada à câmara das plantas danificadas, por um fluxo constante de ar, apresentaram uma quantidade de taninos nas folhas de cerca de 2,5%. A diferença na produção de taninos entre os grupos de plantas (controle e experimental), portanto, foi próximo a 40%, evidenciando que substâncias químicas voláteis produzidas pelas plantas danificadas estimularam, mediante transporte de substâncias pelo ar,  uma maior síntese de taninos pelas plantas do grupo experimental.

As plantas são capazes de se comunicar utilizando diversos metabólitos secundários, coletivamente chamados de compostos orgânicos voláteis (VOC, na sigla em inglês). Eles possuem natureza química diversa, o que inclui terpenoides, compostos aromáticos, fenilpropanoides, moléculas derivadas de ácidos graxos e vários compostos contendo nitrogênio e enxofre. Tais substâncias permitem que as plantas e os organismos com os quais elas interagem regulem seu crescimento, desenvolvimento, defesa, propagação e ciclo de vida, de modo a atingir a aptidão (fitness) máxima.

b) A quantidade de taninos produzidos pelas folhas das plantas utilizadas no experimento é determinada, principalmente, pelo ambiente. A constituição genética da planta é também importante nessa determinação, mas não é possível deduzir a relevância do fator genético por meio da análise do experimento mostrado.

Conforme pode ser observado, as plantas do grupo controle produzem uma quantidade de taninos (1,8%) bem inferior àquela produzida pelas plantas danificadas (4%), enquanto as plantas do grupo experimental produzem uma quantidade intermediária de taninos (2,5%) em relação aos outros dois grupos de plantas. Portanto, o que explica a variação na síntese desse composto (tanino) que possui ação anti-herbivoria é o dano foliar, que representa um fator ambiental. No caso das plantas danificadas, a produção de taninos é maior devido à lesão artificial das suas próprias folhas, enquanto nas plantas do grupo experimental, a produção de taninos é menor devido à influência indireta do dano foliar sobre as plantas danificadas, via compostos orgânicos voláteis.