SISTEMA IMUNOLÓGICO I – EVOLUÇÃO DA CASCATA DE COAGULAÇÃO E GENÉTICA DE ENSINO MÉDIO ATROPELAM COMPLEXIDADE IRREDUTÍVEL.

Não é verdade que tudo que é alegado pelos criacionistas e seguidores do designer inteligente é completamente não-falseável. Pelo contrário, as alegações de que a Terra é Jovem (6 mil anos) foi refutada pela datação dos métodos usados pela geologia. Sabemos hoje que a literalidade do dilúvio nunca ocorreu e que tudo não passa de um mito criado por civilizações de 3 mil anos atrás. A ideia de que tudo, toda a complexidade do universo e da biologia foi especialmente confeccionado por um agente onisciente deixa de fazer sentido.

De fato, isso há foi demonstrado em 2005 em um julgamento onde o conceito de complexidade irredutível do designer inteligente foi por água a baixo. Infelizmente, ainda sim esses grupos fundamentalistas, como os criacionistas e defensores do desígnio inteligente, se prendem em cadáveres especulativos. Sim, porque defendem conceitos já mortos, refutados, tais como a scala naturae, imutabilidade das espécies, teleologia, criação intencional absoluta, geologia de dilúvio, mitos literalizados e tantos outros.

Um exemplo irredutivelmente complexa seria uma [ponte com esses blocos, onde a ausencia de algum deles incapacitaria a travessia. Ainda sim, ha exemplos de pontes naturais em Canyons em dversos locais do mundo que surgiram por puro intempreismo

Um exemplo irredutivelmente complexo seria uma ponte com esses blocos, onde a ausência de algum deles incapacitaria a travessia. Ainda sim, há exemplos de pontes naturais em Canyons em diversos locais do mundo que surgiram por puro intemperismo. Ainda sim, as pontes não criações humanas, o que demonstra que o único designer inteligente que existe é o homem.

Então, nem tudo que é afirmado por eles não é falseável. De fato, aquilo que era passivo de comprovação e mensuração correu em favor de uma resposta natural, sem recorrer a sobrenaturalismos, misticismos, folclores ou mágicas.

Mas, e se fosse possível demonstrar que determinadas estruturas nunca foram irredutivelmente complexas usando biologia básica da escola?

De fato, isso é possível. A complexidade irredutível é a ideia de que certos sistemas biológicos possuem uma complexidade segundo a qual é altamente improvável que tenha surgido de forma evolutiva a partir de predecessores mais simples, ou “menos complexos”, através de mutações aleatórias vantajosas e seleção natural ocorridas, ou seja, sem a interferência de inteligência.

No julgamento de 2005, Kitzmiller vs. Dover Area School District, Behe testemunhou sobre a complexidade irredutível. A corte entendeu que sua alegação de complexidade irredutível era inviável e ela foi refutada em trabalhos de pesquisa revisados por pares, rejeitado, engavetada pela comunidade científica sem qualquer peso acadêmico.

Todavia, a complexidade irredutível e a complexidade especificada (ambas refutadas) continua sendo citada como um argumento importante pelos criacionistas, particularmente pelos proponentes do Design Inteligente. Por essa razão, essas duas argumentações sobre complexidade são consideradas dois cadáveres especulativos. Sem base teórica, prática, restrita a mera especulação e marginalizada pela ciência. (Veja “TEORIA” DO DESIGNER INTELIGENTE É PSEUDOCIÊNCIA – DIZEM OS MAIORES CENTROS DE PESQUISA DO MUNDO) O que era falseável foi refutado, e o que não é falseável (como alegações sobrenaturais) toma conta do criacionismo e Design inteligente, ambas rejeitadas pelo método científico, e ambas sendo consideradas essencialmente a mesma coisa, a mesma pseudociência.

A falha de Behe é que os sistemas escolhidos por ele não são essencialmente irredutivelmente  complexos. Muitos deles podem manter sua função – apesar de não tão bem – sem várias de suas partes. Até mesmo um flagelo bacteriano pode continuar sendo usado como propulsor mesmo sem algumas partes de suas proteínas. Isso ocorre em algumas proteínas do flagelo de eucariotos (também chamado cilium). Alias, artigos científicos posteriores ao julgamento de Dover demonstram homologias entre os genes que codificam as proteínas do motor do flagelo em diversas bactérias.

Behe também cita a cascata de eventos do sistema imunológico. No julgamento de Dover quando questionado pelo advogado Eric Rostchild sobre a leitura de artigos sobre a origem e evolução do sistema imunológico, Behe assume que nunca havia lido um livro sequer sobre o assunto.

Doenças auto-imunes podem exemplificar isso muito bem, ou seja, quando o sistema imunológico acaba funcionando perfeitamente bem inclusive contra o próprio corpo. Veja o exemplo da esclerose múltipla, do vitiligo, problemas em articulações e etc. (Veja AS FALHAS DE PROJETO MAIS INFELIZES NO CORPO HUMANO)

A principal alegação de Behe é que problemas de coagulação fazem as pessoas sangrarem até a morte e então a cascata de eventos bioquímicos da coagulação é irredutivelmente complexa.

Será?

A Cascata de Coagulação

Para saber se isso de fato ocorre, precisamos entender a cascata de coagulação. Tal sequencia de eventos possui duas vias de atuação; a intrínseca, chamada de via de ativação de contato, e a extrínseca, a via do fator tissular. Essas duas vias se complementam configurando a formação do coágulo de fibrina. Nessa cascata há diversos fatores de coagulação que são numerados por algarismos romanos e a adição da letra “A” que indica a ativação de tais proteínas.

Os fatores de coagulação são geralmente enzimas chamadas de serino proteases. Exceto os fatores V e VIII que são glicoproteínas e o fator XIII que é uma transglutaminase.

fatores de coagulação

Lista de fatores do sistema de coagulação

Na primeira parte do sistema de coagulação, há a atuação da via intrínseca e extrínseca. A coagulação começa com a atuação do cininogênio de alto peso molecular (HWHK) que ativa a pré-calicreína (PK) devido a exposição ás cargas negativas do vaso sanguíneo lesado. A pré-calicreína é convertida em calicreína que por sua vez ativa o fator XII. Quando ativo, o fator XII converte mais pré-calicreína em calicreína e simultaneamente ativa o fator XI.

Na presença de íons cálcio o fator XI ativa IX, que ativa o fator VIII e que por sua vez ativam o fator X. Deste modo, o complexo enzimático constituído pelo fator X, juntamente com o fator V ativado e os íons Ca++, formam a Protrombinase. (Figura1)

Mas essa cadeia de sequencias depende da atuação da via extrínseca. Isso porque logo após a lesão vascular, o fator tecidual (Tissue factor ou fator III) também é lançado e junto ao fator VII formam um complexo que cataliza a ativação dos fatores IX e X.

Quando isso ocorre o fator X ativado junto com o fator V formam o complexo protrombinase que ativa a trombina. A trombina ativa outros componentes da coagulação. A trombina tem várias funções, a principal delas é converter fibrinogênio em fibrina (Figura 2).

Na terceira parte (figura 3), o fibrinogênio é uma molécula constituída por dois pares de três cadeias diferentes de polipeptídeos. A trombina converte o fibrinogênio em monômeros de fibrina e ativa o fator XIII. Este, por sua vez, liga de forma cruzada a fibrina à fibronectina e esta ao colágeno.

A modulação dos fatores VIII e V depende de e seus inibidores; a  Proteína C, que atua degradando esses dois fatores. A proteína C é ativada pela trombina/trombomodulina e da coenzima proteína S. Outro fator inibidor da coagulação é a Antitrombina que age degradando serino proteases (trombina e os fatores X, XII,e IX); e o inibidor do Fator Tissular TFPI (Veja do lado direito toda a cascata de eventos bioquímicos).

coagulação sangue

A Genética

O maior problema para os defensores da especulação do Designer inteligente é que o sistema de coagulação não é irredutivelmente complexo, assim como o sistema imunológico em si também não é.

A hemofilia confere um grupo de doenças genéticas hereditárias que prejudicam a capacidade do corpo em controlar a circulação do sangue ou de coagulação, o qual é utilizado para estancar a hemorragia de um vaso sanguíneo, quando é lesado.

A hemofilia é uma doença hereditária ligada ao sexo, e o retardo do tempo de coagulação do sangue ocorre devido á deficiência na produção do fator VIII, uma proteína codificada pelo gene dominante (H) e não codificada pelo seu alelo recessivo (h), localizados no cromossomo X.

A transmissão da anomalia está ligada a um cromossomo sexual, manifestando hemofilia no organismo feminino, quando ocorre a homozigose recessiva (hh), e no organismo masculino, quando simplesmente possuir esse gene recessivo, em consequência do outro cromossomo sexual masculino ser o Y.

Segue abaixo um quadro resumo contendo os possíveis genótipos e respectivos fenótipos (normal e hemofílico), segundo o gênero do indivíduo e o exemplo de um possível cruzamento:

Genograma hemofilia

Genograma hemofilia

O problema é que pessoas com hemofilia podem ter uma vida normal, e em um sistema irredutivelmente complexo isso não aconteceria, já que deveria custar a vida do indivíduo.

A hemofilia A, que é causada pela deficiência de fator VIII de coagulação (fator Anti-hemofílico) chamado também de GAH é a forma mais comum da doença. Ela afeta 1 pessoa a cada 10 mil nascimentos do sexo masculino. É raro acontecer em homens, mas muito mais raro acontecer em mulheres.

A doença pode ser classificada, ainda, segundo a quantidade do fator deficitário em três categorias: grave, moderada e leve. Neste caso, às vezes, a enfermidade passa despercebida até a idade adulta.

Grave: se o nível está abaixo de 1% do normal.

Moderada: se o nível está entre 1 a 5% do normal.

Leve: se o nível está entre 5 a 40% do normal.

A hemofilia A representa 85% a 90% dos casos divulgados internacionalmente. E como vemos, não é irredutivelmente complexa, sendo explicada pela genética mendeliana e as falhas no sistema de coagulação não causam necessariamente a morte.

O fator VIII é um elemento presente no sistema de coagulação desde seu inicio até a formação da trombina. A deficiência do fator VIII altera o inicio da via intrínseca, pois participa da formação da Pré-calicreina em calicreina, da trombinase no meio da cascata de eventos e da inibição da cascata através da proteína C. O sistema também não é irredutivelmente complexo porque existem explicações evolutivas para a origem do sistema de coagulação e do sistema imunológico. Como o paradigma vigente é o da Teoria da evolução e ela apresenta evidencias fortes sobre a origem desses sistemas e permite-nos desenvolver técnicas novas de uso medico.

O sistema de coagulação não é irredutivelmente complexo, tanto que existe um segundo tipo de hemofilia. A hemofilia B é outro tipo da doença e é causada por uma deficiente do fator IX (Fator de Christmas) e ocorre um caso a cada 34 mil nascimentos do sexo masculino.  Também é conhecida como doença de Christmas em homenagem a Stephen Christmas, o primeiro paciente descrito com esta doença.

 

Origem e Evolução do Sistema de Coagulação.

A coagulação do sangue utiliza os mesmos mecanismos fisiológicos em todos os vertebrados, desde os peixes sem mandíbulas até os primeiros mamíferos. O sistema imune tem suas raízes antigas e exibe cerca de um bilhão anos, são profundos no ramo dos deuterostomos e dos bilaterians Pré-cambrianos. De fato, tem se demonstrado amplamente que todos os grupos de peixes geraram a trombina através de fatores dependentes de vitamina K, fator exposição XIII dependente de fibrina cross-linking, e a fibrinólise inibida pelos mesmos agentes antifibrinolíticos como mamíferos (Yong & Doolittle, 2003).

Obviamente que a cascata de coagulação não poderia ter evoluído como um único evento. Talvez seja esse o maior dilema dos defensores do Design Inteligente e do próprio Behe; o de entender que a coisa em si não nasce pronta, mas é fruto de milhões de anos de evolução – embora Behe não negue a evolução darwiniana e rejeita a Terra Jovem (Veja o que ele diz na pagina 15 de seu livro “A caixa preta de Darwin”).

O mesmo ocorre com as reivindicações de complexidade irredutível para a evolução do olho e o flagelo bacteriano, o argumento foi refutado tanto logicamente quanto cientificamente.

Os cientistas e biólogos moleculares já sabem há algum tempo que uma série de duplicação gênica é responsável pelo conjunto complexo de interações observadas na coagulação dos mamíferos.

As comparações de sequências de proteases de serina levaram à sugestão de que o sistema de contacto de fatores de coagulação (fatores XII, XI e a pré-calicreína) evoluíram mais recentemente do que alguns dos outros fatores de coagulação e, assim, seria provavelmente ausente em vertebrados inferiores. As seqüências do genoma para o baiacu (Fugu rubripes), juntamente com a de urocordados (como a Ascídia da espécie Intes ciona) permitiram uma comparação direta dos dois primeiros cordados divergentes (Yong and Doolittle, 2003).

Os genomas confirmam que as principais linhas da via de coagulação dos vertebrados foram evoluindo durante ao menos de cem milhões de anos entre o último ancestral comum dessas duas criaturas. Atualmente, acredita-se que 50 ou 100 milhões de anos separam os urocordados (incluindo a Ascídia) dos vertebrados. Durante este intervalo, os mecanismos de formação de fibrina catalisada pela trombina foi presumivelmente desenvolvido por duplicação de genes e arrastado aos domínios chave de modulação do mecanismo.

Em 1990, Xun Yu e Doolittle ganharam sua própria aposta, encontrar uma sequência de fibrinogênio no pepino do mar, um equinodermo. O gene vertebrado do fibrinogênio, assim como os genes para outras proteínas da sequência de coagulação foi formado pela duplicação e modificação dos genes pré-existentes.

O sistema de complemento e de coagulação no sangue de mamíferos são compostos de vários componentes com estruturas de domínio exclusivos, e acredita-se que foi estabelecido por Exon-shuffling e duplicações gênicas.

Sem título

O sistema complemento é um conjunto de 20 a 30 proteínas em cada um dos complexos do plasma sanguíneo e visa a complementação do complexo Ag-Ac. Em evidencia a via clássica, a via lecitina e a via alternativa

Exon shuffling é um mecanismo molecular para a formação de novos genes. É um processo através do qual dois ou mais exons a partir de diferentes genes podem ser reunidos ectopicamente, ou o mesmo exon pode ser duplicado, para criar uma nova estrutura exon-intro (Longe et al, 2003)

Um estudo que analisou as duplicações exônicas em lampreia (Lethenteron japonicum) mostrou que o fator I (Fibrinogênio) foi duplicado pela primeira vez fora dos vertebrados com mandíbulas. A evidência para a duplicações dos genes C3 / C4 / C5, fB / C2, MASP-1 / MASP-2,  C1r / C1s não foi encontrada, o que sugere que estas duplicações ocorrem na linhagem vertebrados mandibulados. Em contraste, os fatores de coagulação VII e X, Protrombina e proteína C-cDNAs foram identificados, indicando que as duplicações entre elas existiam antes da divergência dos vertebrados Cyclostoma. Os genes para os componentes dos fatores de coagulação XI e XII, ou pré-calicreína não foram encontrados, sugerindo que os sistemas complementam a coagulação em um vertebrado ancestral cuja coagulação era mais simples em comparação com os seus homólogos de mamíferos (Kimura et al, 2009).

Saiba mais em SISTEMA IMUNOLÓGICO II – ORIGEM E EVOLUÇÃO.

Referências

* Xu, X., and Doolittle, R. F., (1990) “Presence of a vertebrate fibrinogen-like sequence in an echinoderm.” Proceedings of the National Academy of Sciences (USA) 87: 2097-2101.
* Yong Jiang and Russell F. Doolittle. The evolution of vertebrate blood coagulation as viewed from a comparison of puffer fish and sea squirt genomes. PNAS,Current Issue > vol. 100 no. 13. 7527–7532
* Long, M., Betran, E., Thornton, K., & Wang, W. (2003). The origin of new genes: glimpses from the young and old. Nat Rev Genet, 4(11), 865-875. doi: 10.1038/nrg1204
* Kimura A, Ikeo K, Nonaka M. Evolutionary origin of the vertebrate blood complement and coagulation systems inferred from liver EST analysis of lamprey.Dev Comp Immunol. 2009;33(1):77-87.

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