Quandoas plantasfalam Matemática · 12/20/2013 Free Template from 2 Alô estão a ouvir •1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, 55, 89… Afzelia xylocarpa Euphorbia milii

MPT-UBI 2013 14 de dezembro de 2013

Quando as plantas falamMatemática

Dina Mendonça

12/20/2013 Free Template from www.brainybetty.com 2

Alô estão a ouvir

• 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, 55, 89…

Afzelia xylocarpa Euphorbia milii Trillium undulatumRanunculus

flabellaris

Dryas octopetala Rudbeckia hirtaLeucanthemum superbum

34, 55, 89São números normais na família das margaridas


Alô estão a ouvir…



> <• A maior …

Amorphophallus titanum

• Jarro-titã ou flor -cadáver• 3 m de altura e 75 kg• Planta carnívora da Sumatra• É na verdade uma inflorescência


> <

Rafflesia arnoldii

• Rafflesia arnoldii a flor monstro• Até 3 m e 15 kg• Planta parasita e carnívora sem folhas nem raízes• Florestas da Sumatra.


> <

A flor mais pequena Wolffia spp


> <• A maior folha

Victoria amazonica

• Até 2,5 m• Suporta até 40 kg


Nem só de beleza…

• A OMS estima que cerca de 80% da população mundial usaa medicina tradicional.

• Entre 1983 e 1994 41% dos medicamentos aprovadostinham como origem produtosnaturais.

• 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.



1986-1990 1991-1995 1996-20010

1000

2000

# of

issu

ed p

aten

ts

microbial

plant

total

694

16550 91

315

1153

448

969

2580

61% de todos osmedicamentos introduzidosentre 1981-2001 foraminspirados ou podem ser relacionados com produtos naturais.

Newman et al, 2003, J Nat Prod, 66, 1022



•Screening/Design/Serendipity*

•Composto ativo

•Design/Otimização da estrutura

•Medicamento aprovado

•Atividade•Toxicidade•Biodisponibilidade•Metabolismo

in vitroin vivo animaisin vivo humanos

*Fortunate discovery by accident



“…the ability of ecosystems to

sustain future generation can no

longer be taken for granted”

Millennium Ecosystem Assessment, UN, April 2005



• 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…


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


Algumas moléculas importantes

• Artemisinina• Artemisia annua• Qinghaosu



• Paclitaxel Taxol®

• Taxus brevifolia



• Alcalóides da vinca

• Vincristina, vimblastina

• Catharanthus roseus


Algumas plantas medicinais mais conhecidas

• Camomila

• Matricaria recutita



• Melissa officinalis

• Erva-cidreira

Lippia alba



• Atropa belladona

• Uma das plantas mais tóxicas

• Atropina



• Hipericão-do-Gerês

• Hypericum androsaemum



• Hypericum perforatum

• Erva-de-São-João



• Digitalis purpurea• Dedaleira

• Digitalina (mistura de compostos) utilizada como tónico cardíaco


Medicamento ou veneno?

• Depende…

• Qual é a diferença entre um medicamento e um veneno?


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.


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?


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


Atividade biológica

• A análise da dispersão de resultados

• Desvio padrão

• Medida do grau de dispersão dos valores em relação ao valor médio

2,72881922,9699626,60607

SDSDSD

4,8347137,6166366,50721

MédiaMédiaMédia

7,97764812,4382738,22925

3,45794957,4277591,04576

3,06853342,9838870,24662

250 µg50 µg25 µg

H

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O


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-fields-

woods-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


Muito obrigada pela vossa atenção.

Parque Terra Nostra, São Miguel, Açores

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