Explorando o Universo: Big Bang

"O homem é um pedaço do Universo cheio de vida." (Ralph Waldo Emerson)

"Penso que estamos vivendo ainda na Pré-História do entendimento do Universo." (Ulya Prigogine)

"Em um Universo que já tem 10 ou 15 bilhões de anos, estamos constantemente esbarrando em surpresas." (Carl Sagan)

Estamos andando no meio da noite em um local de pouca iluminação artificial,como por exemplo, pelas areias próximas à praia e, por um momento estacionamos os nossos passos e voltamos os olhos para o céu. Talvez seja impossível não expressar o fascínio por tamanha beleza. Incontáveis e distantes pontos de luz que compõem a nossa galáxia, a Via Láctea. Algo que desperta a nossa imaginação e curiosidades em relação ao Universo no qual vivemos, e também nos faz enxergar o quanto somos insignificantes mediante tanta grandeza.

A nossa galáxia contém bilhões e bilhões de estrelas, e representa apenas UMA galáxia entre um número bastante elevado de outras galáxias na imensidão cósmica. Nos perguntamos: " De onde surgiu o Universo que mal conhecemos ?" "O que deu origem às galáxias, estrelas e planetas? " "O Universo teve mesmo um início ou existe de todo o sempre? " O interesse pelas origens do todo universal faz parte da história da humanidade e na atualidade possuímos recursos para um melhor entendimento relacionado a essa questão.

O Big Bang constitui uma teoria científica que defende o surgimento do Universo a aproximadamente 13,7 bilhões de anos a partir de um ponto onde toda a matéria e energia se encontrava concentrada, em níveis extremos de densidade e temperatura. Esse ponto é conhecido como "'atomo primordial" ou singularidade. É baseado nas observações que indicam que o Universo se encontra em um estado de expansão, e a teoria é a mais aceita para explicar a sua origem.

O alicerce da teoria foi proposto pela primeira vez em 1927, pelo padre católico e cosmólogo belga Georges Lamaitre (figura ao lado), e segundo a sua proposição, os desvios espectrais observados nas nebulosas eram atribuídos à expansão do Universo, e esta expansão era o resultado de uma "explosão" de um "átomo primordial". Em 1929, o astrônomo Americano Edwin Hubble mediu o desvio para o vermelho (Redshift) de galáxias distantes e constatou que esse desvio era proporcional às suas respectivas distâncias, o que apoiava as idéias de Lamaitre. Posteriormente a teoria do Big Bang foi defendida e desenvolvida pelo cosmólogo russo George Gamow.

Para entendermos o que significa esse desvio espectral relacionado ao afastamento das galáxias, primeiro precisamos conceituar algo que em Física é conhecido como Efeito Doppler. Imagine que uma ambulância se aproxima de um observador com a sirene ligada. Quanto mais ela se aproxima, o som da sirene se torna mais agudo para a audição do observador (o comprimento de onda dimunui e a frequência aumenta), e , posteriormente, quando a ambulância se afasta, o som vai se tornando gradativamente mais grave (o comprimento de onda aumenta e a frequência diminui). Assim como o som a luz também se propaga em ondas, assim, uma galáxia que se afasta tende a exibir um espectro de luz de um comprimento de onda maior, que em se tratando da luz visível, seria o comprimento de onda característico da cor vermelha.

Para se ter uma idéia de como seria esse afastamento da galáxia, peguemos um pequeno balão inflável de borracha. Com uma caneta fazemos vários pontos em seu tecido e então começamos a enchê-lo com ar. Veremos que a medida em que o balão infla, os pontos se afastam uns dos outros. Imaginemos que cada ponto corresponda a uma galáxia, e assim temos uma analogia do como as galáxias se distanciam umas das outras (NOTA: Não é correto dizer que as galáxias se afastam de nós, como se o nosso sistema solar ou da Via Láctea como um todo representasse um "centro do Universo", e sim que TODAS as galáxias se afastam UMAS DAS OUTRAS). Se as distâncias entre as galáxias estão aumentando, é plausível pensar que em um passado distante, toda a matéria esteve reunida de alguma forma.E a medida em que o Universo inicia o seu processo de expansão, gradativamente a sua temperatura e densidade diminuem. Vejam a seguinte animação, que resume o que foi abordado em relação à expansão do Universo:

A velocidade na qual uma determinada galáxia se afasta da Terra, por exemplo, é proporcional à distancia em que a primeira se encontra em relação a última. Quanto maior for a distância, maior será a velocidade (Lei de Hubble-Homason : Vm = 16r, onde Vm = velocidade de afastamento em km/s; 16= constante de Hubble e r= distância entre a Terra e a galáxia que está sendo estudada, em unidades de milhões de kilômetros). Poucos minutos após o Universo iniciar a sua expansão, neutrons e prótons se combinam para formar núcleos de deutério e de hélio (Nucleosíntese). Após centenas de milhares de anos, os elétrons se combinam com núcleos para formar átomos, a maioria de hidrogênio. Os primeiros aglomerados de matéria que apresentam uma certa densidade começam a atrair gravitacionalmente mais matéria e assim começam a surgir nuvens de gás e poeira, estrelas, galáxias, e outros corpos.Posteriormente outros elementos como carbono, oxigênio seriam formados.

Alguns cientistas alegam que em um dado momento, quando o universo for totalmente resfriado, ele iniciará um processo de contração que resultaria naquilo que é o inverso do Big Bang: O Big Crunch!É importante lembrar que a teoria do Big Bang descreve a evolução geral do Universo a partir de um instante inicial, mas não fornece explicações para este instante (Tempo Zero)ou o que vem antes deste instante. O Universo descrito seria quadridimencional, sendo três dimensões espaciais e uma dimensão temporal. A dualidade espaço-tempo se inicia a partir do momento em que o universo começa a se expandir. E muitos concordam que em Cosmologia não faz sentido se referir ao tempo antes do Big Bang.

O Big Bang seria contrário à idéia do Universo Estático, defendida por Albert Einstein. O nosso Universo continua a se expandir e a sua temperatura diminui no decorrer desta expansão. Qual será o seu destino? Este seria o único Universo existente, ou seria apenas UM Universo em meio a outros que possivelmente poderiam existir ? No seu entendimento, outras questões estão envolvidas, como por exemplo: A prevalência da matéria sobre a antimatéria; a misteriosa matéria escura; a energia escura; entre outras. Seriam temas em potenciais para futuras postagens. Apesar da ciência da atualidade possuir ferramentas para explorar o cosmos, o Universo esconde muitos mistérios. Ficamos a imaginar de que maneira as nossas descobertas futuras poderão nos surpreender.

Vídeo Sobre o Big Bang:

Sugestões de Leitura

Evidências do Big Bang:

http://www.talkorigins.org/faqs/astronomy/bigbang.html#evidence

Perguntas frequentes em Cosmologia:

http://www.astro.ucla.edu/~wright/cosmology_faq.html
http://veja.abril.com.br/250608/p_114.shtml

Big Bang or Steady State? Creation of Elements:

http://www.aip.org/history/cosmology/ideas/bigbang.htm

Animação de eventos relacionados:

http://pckepler.if.ufrgs.br/univ/eras.htm

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Parasitas: Toxoplasma gondii e Toxoplasmose

Esta postagem inaugura uma série de matérias que serão postadas relacionadas à infecções parasitárias. Nesta série, serão abordados a Biologia de cada parasita, seus aspéctos clínicos e epidemiológicos, bem como as peculiaridades das interações parasita-hospedeiro. Tentarei me expressar em uma linguagem simples, objetiva e acessível ao público em geral, fornecendo sempre no final de cada matéria, fontes para obtenção de informações mais técnicas e detalhadas. Hoje, vamos falar do protozoário Toxoplasma gondii e as manifestações da parasitose por ele causada, chamada toxoplasmose.

Toxoplasma gondii é um protozoário parasita intracelular obrigatório, ou seja, um organismo que precisa utilizar o ambiente interior de uma célula para ser bem sucedido em seu parasitismo. Ele possui uma ampla distribuição mundial, sendo praticamente encontrado em todas as regiões do planeta e infecta diversas espécies de animais, assim como os seres humanos, e, portanto, apresenta uma importância do ponto de vista clínico e veterinário. Em pessoas em bom estado de saúde, a infecção por este protozoário geralmente é assintomática (não havendo manifestações clínicas) devido ao provável bom estado de seu sistema imunológico.Apesar disso, sempre há o potencial para que estas manifestações aconteçam em algum momento da vida do hospedeiro. Uma manifestação bem conhecida é a doença ocular, que gera lesões na retina e no coróide podendo comprometer a visão. Em indivíduos com o comprometimento do sistema imune (como por exemplo, aqueles infectados pelo vírus HIV, ou que se submeteram a transplante de órgãos, que fazem o uso de drogas imunosupressoras), a toxoplasmose pode representar um sério problema, com risco de complicações neurológicas que podem ser fatais!

Classificação taxonômica do Parasita:

- Reino: Protista
- Filo: Apicomplexa
- Classe: Conoidasida
- Subclasse: Coccidia
- Ordem: Eucoccidiorida
- Família Sarcocystidae
- Gênero: Toxoplasma
- Espécie: Toxoplasma gondii

Representa um dos protozoários parasitas mais bem sucedidos, cuja infecção apresenta uma alta prevalência mundial. Um organismo capaz de invadir praticamente todos os tipos de células nucleadas de seus hospedeiros. Seu ciclo biológico inclui reprodução sexuada e também assexuada. Toxoplasma gondii possui o gato doméstico e outros felídeos como seus hospedeiros definitivos, e nestes, sua reprodução pode ocorrer tanto de modo assexuado como sexuado. Seus hospedeiros intermediários, nos quais ocorre apenas a forma assexuada de reprodução, podem ser os seres humanos, outros mamíferos e também as aves.

Sua interação com a célula hospedeira inicia com a adesão do parasita na superfície celular, seguido da invasão. No interior da célula, o T. gondii induz a formação de uma estrutura chamada vacúolo parasitóforo, onde será o seu local de replicação. As principais formas encontradas destes protozoários são: 1- Taquizoítos (formas de multiplicação rápida); 2- Bradizoítos (formas de multiplicação lenta, presentes em cístos teciduais formados quando a infecção se torna latente) e 3- Oocistos (uma forma de resistência às condições ambientais, que é encontrada nas fezes de gatos e outros felídeos).

Desenhos esquemáticos da forma taquizoíta (esquerda) e bradizoíta (direita)
e suas estruturas celulares (Extraído de Dubey et al., 1998)

A- Oocisto não esporulado; B- Oocisto esporulado contendo dois esporocistos,onde em um deles 4 esporozoítos de Toxoplasma gondii podem ser vistos.

(Dubey et al., 1998)

Ciclo Biológico do T. gondii

O ciclo de vida do parasita é complexo e só se completa nos seus hospedeiros definitivos (felinos), como será descrito a seguir:

1- Os parasitas invadem várias células do organismo hospedeiro, formando o vacúolo parasitóforo, onde se proliferam assexuadamente por um processo chamado endodiogenia, dando origem as formas de taquizoíto.

2- Após a proliferação os taquizoítos deixam as células hospedeiras para infectar outras células. Posteriormente pode ocorrer a diferenciação dos taquizoítos para bradizoítos e a formação de cistos teciduais.

3- Felinos podem ser infectados ao ingerir cistos teciduais presentes na carne de animais, ou até mesmo através de ingestão de oocistos. Ao atingir o intestino, os parasitas penetram nas células epiteliais onde se multiplicam de forma assexuada dando origem aos merozoítos.

4- Ocorre o rompimento das células e os merozoítos são liberados podendo invadir outras células. Posteriormente, eles se diferenciam em gametócitos (microgametas e macrogametas), iniciando-se assim a sua reprodução sexuada.

5- Após a maturação, os microgametas (masculinos) fecundam os macrogametas (femininos), formando zigotos, que são eliminados como oocistos não esporulados nas fezes dos gatos.

6- Os oocistos esporulam no meio ambiente, podendo ser ingeridos por felídeos ou outros animais, reiniciando o ciclo.

Ilustração do Ciclo do Toxoplasma gondii

(Dubey et al., 1998)

Vias de Transmissão e manifestações clínicas da toxoplasmose

Existem 3 principais meios de transmissão do T. gondii para seres humanos: Ingestão de oocistos que poderiam estar presentes na água e/ou nos alimentos contaminados; ingestão de cistos teciduais, através do consumo de carne crua ou mal cozida, que poderia conter estes cistos; e a transmissão transplacentária, na qual a mãe que foi infectada durante a gestação pode infectar o feto em desenvolvimento.Outras eventuais formas de transmissão seriam através de transfusão de sangue, transplante de órgãos ou acidentes em laboratórios.

A infecção por T. gondii frequentemente causa linfoadenopatia cervical assintomática, com nódulos geralmente discretos, acompanhada de febre e alguns sintomas similares aos de um resfriado. As manifestações clínicas da toxoplasma podem decorrer de : 1- reativação de uma infecção latente em pacientes que apresentam uma baixa em seu sistema imunológico; 2- toxoplasmose ocular ; e 3- infecção primária durante a gravidez, que eventualmente resulta em infecção congênita do feto. Um dos grandes riscos em pacientes imunocomprometidos, é a encefalite toxoplásmica, uma condição que pode levar à morte.

Fundoscopia mostrando lesão ocular associada à toxoplasmose


Criança com hidrocefalia, um dos riscos da infecção congênita
por Toxoplasma gondii

Embora a toxoplasmose seja assintomática em aproximadamente 90 % dos casos, estima-se que boa parte da população mundial apresente sorologia positiva para o parasita. A infecção dispara uma forte resposta imunológica no hospedeiro, que tem por objetivo controlar a proliferação dos protozoários e ao mesmo tempo regular o grau da resposta inflamatória, pois os próprios mecanismos do sistema imune podem ser nocivos aos pacientes, caso esta resposta não seja bem balanceada pelos processos reguladores. Com a idade, os riscos de reativação da infecção remota, assim como os riscos de uma maior sintomatologia a partir de uma infecção primária tendem a ser maiores. Estes riscos têm sido atribuídos à alterações do sistema imunológico que normalmente ocorrem à medida em que envelhecemos.

Como podemos ver, a toxoplasmose se trata de uma parasitose comum a humanos e animais. Geralmente há uma correlação positiva entre a alta prevalência da infecção em uma determinada região, e condições precárias de habitação e saneamento. A infecção é tratada com medicamentos tais como a pirimetamina e sulfodiazina e estudos vem sendo realizados no contexto de obtenção de uma vacina eficaz na sua prevenção. Atualmente possuimos um grande grau de conhecimento em relação a este protozoário, assim como uma grande quantidade de trabalhos publicados na literatura científica. Esse avanço no conhecimento pode ser promissor na elaboração de novas estratégias de monitoramento e profilaxia da toxoplasmose. Voltaremos em breve, com mais uma matéria na série "Parasitas".

Sugestão de leitura (links):

Toxoplasmose (Hospital Policlin)

Immunopathology in ocular toxoplasmosis: facts and clues

Vaccines against Toxoplasma gondii: challenges and opportunities:

Toxoplasmosis: Pathogenesis and immune response


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Humanidade: Seus Vícios, Suas Virtudes, Seus Mistérios

"A humanidade se divide em duas categorias: Aqueles que se levantam tarde e aqueles que se levantam cedo." (Achille Campanile)

"Os males de que padece o ser humano, em seu maior número, vêm dele mesmo." (Plínio)

De todos os mistérios que permanecem insolucionáveis no decorrer das gerações, o entendimento da natureza humana talvez seja aquele que mais me intriga. O que exatamente somos? Por que somos o que somos ? Qual será o destino de bilhões de rostos que perambulam pelo globo? O que exatamente proucuram? Vivemos em busca de respostas,porém quanto mais o tempo passa, mais perguntas irão surgindo. Somos de certo modo iguais como humanos e ao mesmo tempo tão diferentes. Queremos mudar o mundo, mas não queremos abrir mão de nossas futilidades interiores. Partimos de um princípio em direção a um fim, mas na maioria das vezes somos forçados a retornar ao ponto de partida. O que realmente queremos?

Nascemos frágeis e indefesos, amparados pelos braços maternos e sem a menor noção do que nos espera lá fora. Aprendemos a andar, a falar , a entender e a expressar as letras, conhecemos outras pessoas. Gostamos de uns, toleramos outros e outros ainda se tornam descartáveis para o nosso convívio devido a antipatias e inimizades. A medida que vamos crescendo passamos a não gostar de sermos tratados como criança por parte de nossos pais. Porém com o tempo aprendemos que, não importa o quanto amadurecemos, na visão de nossos pais nunca seremos assim tão diferentes do que éramos quando ainda crianças.

Aspiramos a liberdade e as vezes até acreditamos que somos livres. Talvez porque fechamos os olhos para não enxergar (ou para não querer enxergar) aquilo que nos escraviza. Nos tornamos prisioneiros de nosso egoísmo, de nosso orgulho, do nosso apego, da nossa própria hipocrisia. Como queremos a independência se nós mesmos nos acorrentamos a hábitos aparentemente insignificantes, mas que nos sufocam inconscientemente?

Sabemos perfeitamente como armazenar mágoas, mas não sabemos perdoar; sabemos criticar as outras pessoas, mas desconhecemos o verdadeiro valor de coisas simples, como fazer um elogio; dizemos que amamos, mas não sabemos ao certo a definição da palavra amor; gostamos de apontar os defeitos alheios, mas esquecemos de nos perguntar se os outros poderiam dizer a mesma coisa em relação a nós; Adoramos ser aquilo que não somos, de modo a conquistar os aplausos e a apreciação de outras pessoas, porque essa apreciação nos faz sentir que temos importância. Será que estamos sendo importantes também para NÓS MESMOS ?

Ao longo da jornada vemos pessoas que entram e que saem de nossas vidas e sabemos que mais pessoas entrarão e sairão. Algumas delas sairão pela mesma porta pela qual entraram, outras levarão um tempo até que encontrem a porta de saída, e outras ainda sairão sem mesmo que a gente perceba que estão saindo. No fim, poucos foram aqueles que ficaram ao nosso lado. Sabemos como lidar com esses encontros e partidas? NÃO!!! Somos demasiadamente apegados à pessoas e , a bens materiais também, mas o apego que desenvolvemos por determinadas pessoas é algo extraordinariamente espantoso.

Assim acontece em grande parte dos relacionamentos, casamentos, noivados, etc. Claro que pessoas dependerem umas das outras também pode ser algo saudável e fortalecer as relações em muitos aspectos. Mas quando a questão é apego emocional, o caso é mais grave. O dependente enxerga na outra pessoa a fonte de toda a sua felicidade, e está disposta, em muitos casos, até em se anular por ela. Entra em pânico só de pensar na possibilidade de um dia essa pessoa não estar mais por perto. E quando há realmente a perda, as pessoas nunca pensam no que seria melhor para a outra que vai embora. Nosso egoísmo só nos faz pensar no vazio que irá deixar em nossas vidas. Além de nos aprisionarmos no nosso egoísmo, insistimos também em querer aprisionar os outros através dele. Para onde será que foi a segurança em sí?

Atualmente vivemos em uma sociedade que exige demais das pessoas. Uma sociedade onde a competição por um lugar ao Sol se tornou mais feroz.Uma sociedade que nos quer ver vestidos com as melhores roupas; utilizando os melhores aparelhos de telefone celular; que nos quer ver almoçando nos melhores restaurantes. Enquanto isso uma outra quantidade esmagadora de pessoas não possuem o que vestir; desconhecem o que seja um telefone celular, e, principalmente, não almoçam, porque não possuem o que comer.

Essa é a sociedade que "respeita" as pessoas muito mais pelos números grafados em seus contra-cheques do que pelo que são em essência. Conhecemos bem o significado das palavras estresse, pressões, agitação, frustração, entre outras. O consumo de tranquilizantes e antidepressivos na atualidade talvez tenderá a um significatvo aumento.

As pessoas desistiram de sonhar? Sinceramente gostaria de acreditar que não. Ainda quero acreditar que os humanos estejam em busca de algo que dê uma importância maior as suas vidas. Ainda quero acreditar que em meio a tantas vicitudes, ainda somos capazes de expressar aquilo que temos de melhor. Mas não por que visamos o reconhecimento, e sim para que isso se torne uma realização pessoal para cada um de nós. A felicidade começa quando nos sentimos realizados por ser aquilo que somos e por fazer aquilo que gostamos de fazer. O sucesso nos negócios , nos relacionamentos e nos demais empreendimentos nada mais são do que um reflexo, uma consequência dessa realização.

Não há motivos para esconder a nossa bondade, os nossos sonhos, o nosso romantismo, o nosso carisma, os nossos sorrisos e, principalmente a nossa real personalidade temendo sermos rotulados de tolos. Se estamos constantemente buscando (ou tentando buscar)o melhor da vida, por que não aprendemos a enxergar nas pessoas aquilo que as tornam admiráveis? Por que os defeitos costumam sobressair às qualidades?

Os homens e mulheres deveriam enxergar cada vez mais o "EU" individual, deveriam lutar mais pelos seus ideais de vida e se acomodar cada vez menos. Para boa parte das situações, o antigo ditado "quem espera sempre alcança", deveria ser alterado para "quem espera NUNCA alcança", pois estamos na posição de quem deveria agir mais e esperar menos. cada um tem o potencial de tornar a existência uma experiência mais agradável. Então, o que estamos esperando?

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