TEDYouth 2014
Jaap de Roode: How butterflies self-medicate
Jaap de Roode: Como as borboletas se automedicam
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Assim como nós, a borboleta-monarca fica doente por causa de um parasita desagradável. Mas o biólogo Jaap de Roode percebeu algo interessante nas borboletas que estudava: borboletas fêmeas infectadas escolhiam pôr seus ovos em um tipo específico de planta que ajudava suas crias a não adoecerem. Como elas sabem escolher essa planta? Digamos que seja "o outro efeito-borboleta", que pode nos ensinar a criar novos medicamentos para tratar doenças que acometem seres humanos.
Jaap de Roode - Biologist
Jaap de Roode studies the ecology and evolution of parasites, focusing on those that attack the monarch butterfly. Full bio
Jaap de Roode studies the ecology and evolution of parasites, focusing on those that attack the monarch butterfly. Full bio
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Doenças infecciosas, certo?
00:12
So infectious diseases, right?
0
190
1530
00:13
Infectious diseases
are still the main cause
are still the main cause
1
1720
2150
Elas ainda são a principal causa
de sofrimento e morte
de pessoas em todo o mundo.
de pessoas em todo o mundo.
00:15
of human suffering and death
around the world.
around the world.
2
3870
2327
A cada ano, milhões de pessoas
morrem de doenças
morrem de doenças
00:18
Every year, millions of people die
of diseases such as T.B., malaria, HIV,
of diseases such as T.B., malaria, HIV,
3
6197
5170
como tuberculose, malária e HIV
em todo o mundo,
inclusive nos Estados Unidos.
inclusive nos Estados Unidos.
00:23
around the world
and even in the United States.
and even in the United States.
4
11367
2346
A cada ano, milhares de americanos
morrem de gripe sazonal.
morrem de gripe sazonal.
00:25
Every year, thousands of Americans
die of seasonal flu.
die of seasonal flu.
5
13713
3606
Mas nós humanos, é claro,
somos criativos, não?
somos criativos, não?
00:29
Now of course, humans,
we are creative. Right?
we are creative. Right?
6
17319
2155
00:31
We have come up with ways to protect
ourselves against these diseases.
ourselves against these diseases.
7
19474
3325
Criamos formas de nos proteger
contra essas doenças.
contra essas doenças.
Temos medicamentos e vacinas.
00:34
We have drugs and vaccines.
8
22799
1305
00:36
And we're conscious --
we learn from our experiences
we learn from our experiences
9
24104
3385
Somos conscientes,
aprendemos com nossas experiências
aprendemos com nossas experiências
e inventamos soluções criativas.
00:39
and come up with creative solutions.
10
27489
1927
Achávamos que éramos os únicos assim,
mas hoje sabemos que não.
mas hoje sabemos que não.
00:41
We used to think we're alone in this,
but now we know we're not.
but now we know we're not.
11
29416
3065
Não somos os únicos médicos.
00:44
We're not the only medical doctors.
12
32481
1819
00:46
Now we know that there's a lot of animals
out there that can do it too.
out there that can do it too.
13
34300
3406
Hoje sabemos que há vários animais
que fazem o mesmo.
que fazem o mesmo.
Os mais famosos
talvez sejam os chimpanzés.
talvez sejam os chimpanzés.
00:49
Most famous, perhaps, chimpanzees.
14
37706
1624
Não muito diferentes de nós,
eles usam plantas
eles usam plantas
00:51
Not so much different from us,
15
39330
1501
00:52
they can use plants
to treat their intestinal parasites.
to treat their intestinal parasites.
16
40831
2865
para se livrarem de parasitas intestinais.
Nas últimas décadas, vimos que outros
animais também fazem isso:
animais também fazem isso:
00:55
But the last few decades have shown us
that other animals can do it too:
that other animals can do it too:
17
43696
3447
elefantes, porcos-espinhos,
ovelhas, cabras e muitos outros.
ovelhas, cabras e muitos outros.
00:59
elephants, porcupines,
sheep, goats, you name it.
sheep, goats, you name it.
18
47143
3379
Ainda mais interessante é que
descobertas recentes têm nos mostrado
descobertas recentes têm nos mostrado
01:02
And even more interesting than that
is that recent discoveries are telling us
is that recent discoveries are telling us
19
50522
3639
que insetos e outros pequenos animais
com cérebros menores
com cérebros menores
01:06
that insects and other little animals with
smaller brains can use medication too.
smaller brains can use medication too.
20
54161
5442
também usam medicação.
O problema das doenças infecciosas,
como todos sabemos,
como todos sabemos,
01:11
The problem with infectious diseases,
as we all know,
as we all know,
21
59603
2529
é que os patógenos continuam a evoluir
01:14
is that pathogens continue to evolve,
22
62132
1949
e diversos medicamentos que desenvolvemos
01:16
and a lot of the drugs
that we have developed
that we have developed
23
64081
2236
vêm perdendo a eficácia.
01:18
are losing their efficacy.
24
66317
1659
Por isso, há grande urgência por encontrar
novas formas de criar medicamentos
novas formas de criar medicamentos
01:19
And therefore, there is this great need
to find new ways to discover drugs
to find new ways to discover drugs
25
67976
4233
que possamos usar contra nossas doenças.
01:24
that we can use against our diseases.
26
72209
1904
Mas acho que devemos
observar esses animais
observar esses animais
01:26
Now, I think that we
should look at these animals,
should look at these animals,
27
74113
2554
para aprendermos com eles
a tratar nossas próprias doenças.
a tratar nossas próprias doenças.
01:28
and we can learn from them
how to treat our own diseases.
how to treat our own diseases.
28
76667
3134
01:32
As a biologist, I have been studying
monarch butterflies for the last 10 years.
monarch butterflies for the last 10 years.
29
80331
4300
Como biólogo, tenho estudado
borboletas-monarcas nos últimos dez anos.
borboletas-monarcas nos últimos dez anos.
Elas são bastante conhecidas
por sua migração espetacular
por sua migração espetacular
01:36
Now, monarchs are extremely famous
for their spectacular migrations
for their spectacular migrations
30
84631
3368
01:39
from the U.S. and Canada
down to Mexico every year,
down to Mexico every year,
31
87999
3110
dos Estados Unidos e do Canadá
para o México, todos os anos,
para o México, todos os anos,
quando milhões delas se reúnem,
01:43
where millions of them come together,
32
91109
2020
01:45
but it's not why I started studying them.
33
93129
2531
mas não foi por isso
que comecei a estudá-las.
que comecei a estudá-las.
Eu as estudo porque elas adoecem.
01:47
I study monarchs because they get sick.
34
95660
2391
Elas adoecem como você e como eu.
01:50
They get sick like you.
They get sick like me.
They get sick like me.
35
98051
2462
E acho que elas podem nos ensinar
muito sobre medicamentos
muito sobre medicamentos
01:52
And I think what they do
can tell us a lot about drugs
can tell us a lot about drugs
36
100513
2687
que podemos desenvolver para os humanos.
01:55
that we can develop for humans.
37
103200
2212
Os parasitas que infectam
as borboletas-monarcas
as borboletas-monarcas
01:57
Now, the parasites
that monarchs get infected with
that monarchs get infected with
38
105412
2435
são os ophryocystis elektroscirrha,
nome difícil de pronunciar.
nome difícil de pronunciar.
01:59
are called ophryocystis elektroscirrha --
a mouthful.
a mouthful.
39
107847
3879
Eles produzem esporos,
02:03
What they do is they produce spores,
40
111726
1766
milhões de esporos
no exterior da borboleta,
no exterior da borboleta,
02:05
millions of spores
on the outside of the butterfly
on the outside of the butterfly
41
113492
2392
que aparecem como pequenos ciscos
na carapaça da borboleta.
na carapaça da borboleta.
02:07
that are shown as little specks
in between the scales of the butterfly.
in between the scales of the butterfly.
42
115884
3377
Isso é muito prejudicial
para a borboleta-monarca.
para a borboleta-monarca.
02:11
And this is really detrimental
to the monarch.
to the monarch.
43
119261
2358
Diminui sua expectativa de vida,
02:13
It shortens their lifespan,
44
121619
1648
prejudica sua capacidade de voar
02:15
it reduces their ability to fly,
45
123267
2105
e pode até matá-la antes
que se torne adulta.
que se torne adulta.
02:17
it can even kill them
before they're even adults.
before they're even adults.
46
125372
2507
Um parasita muito prejudicial.
02:19
Very detrimental parasite.
47
127879
1881
02:21
As part of my job, I spend a lot of time
in the greenhouse growing plants,
in the greenhouse growing plants,
48
129760
4156
Como parte do meu trabalho, passo muito
tempo na estufa cuidando de plantas,
tempo na estufa cuidando de plantas,
isso porque as borboletas-monarcas
são exigentes demais para comer.
são exigentes demais para comer.
02:25
and the reason for this is that monarchs
are extremely picky eaters.
are extremely picky eaters.
49
133916
3553
Quando larvas, elas só comem asclépias.
02:29
They only eat milkweed as larvae.
50
137469
1995
Felizmente, há várias espécies
de asclépias que elas podem usar,
de asclépias que elas podem usar,
02:31
Luckily, there are several
species of milkweed that they can use,
species of milkweed that they can use,
51
139464
3085
02:34
and all these milkweeds
have cardenolides in them.
have cardenolides in them.
52
142549
2356
e todas essas asclépias
contêm cardenolídeos,
contêm cardenolídeos,
substâncias tóxicas para a maioria
dos animais, exceto para monarcas.
dos animais, exceto para monarcas.
02:36
These are chemicals that are toxic.
53
144905
1794
02:38
They're toxic to most animals,
but not to monarchs.
but not to monarchs.
54
146699
2395
Na verdade, elas utilizam
essas substâncias em seu próprio corpo,
essas substâncias em seu próprio corpo,
02:41
In fact, monarchs
can take up the chemicals,
can take up the chemicals,
55
149094
2222
02:43
put it in their own bodies,
and it makes them toxic
and it makes them toxic
56
151316
2408
o que as torna tóxicas para predadores,
como os pássaros.
como os pássaros.
02:45
against their predators, such as birds.
57
153724
2279
02:48
And what they do, then,
is advertise this toxicity
is advertise this toxicity
58
156003
2374
Elas mostram essa toxicidade
através de belas cores que servem
de alerta: laranja, preto e branco.
de alerta: laranja, preto e branco.
02:50
through their beautiful
warning colorations
warning colorations
59
158377
2021
02:52
with this orange, black and white.
60
160398
2078
Durante meu trabalho,
criei plantas diversas na estufa,
criei plantas diversas na estufa,
02:54
So what I did during my job
is grow plants in the greenhouse,
is grow plants in the greenhouse,
61
162476
3872
02:58
different ones, different milkweeds.
62
166348
1746
asclépias diversas.
Algumas eram tóxicas,
incluindo a asclépia tropical,
incluindo a asclépia tropical,
03:00
Some were toxic, including
the tropical milkweed,
the tropical milkweed,
63
168094
2754
com concentrações altíssimas
de cardenolídeos.
de cardenolídeos.
03:02
with very high concentrations
of these cardenolides.
of these cardenolides.
64
170848
3289
Outras não eram tóxicas.
03:06
And some were not toxic.
65
174137
1178
Então, eu alimentava as monarcas com elas.
03:07
And then I fed them to monarchs.
66
175315
2320
03:09
Some of the monarchs were healthy.
They had no disease.
They had no disease.
67
177635
2623
Algumas monarcas estavam saudáveis,
sem doença alguma,
sem doença alguma,
mas outras monarcas
estavam doentes e descobri
estavam doentes e descobri
03:12
But some of the monarchs were sick,
68
180258
1775
03:14
and what I found is that
some of these milkweeds are medicinal,
some of these milkweeds are medicinal,
69
182033
3023
que algumas dessas asclépias
são medicinais,
são medicinais,
reduzindo os sintomas
das borboletas-monarcas doentes,
das borboletas-monarcas doentes,
03:17
meaning they reduce the disease symptoms
in the monarch butterflies,
in the monarch butterflies,
70
185056
3237
o que significa que vivem mais tempo,
apesar de infectadas,
apesar de infectadas,
03:20
meaning these monarchs can live longer
when they are infected
when they are infected
71
188293
3117
por se alimentarem
dessas plantas medicinais.
dessas plantas medicinais.
03:23
when feeding on these medicinal plants.
72
191410
1914
03:25
And when I found this, I had this idea,
73
193324
2711
Quando descobri isso, tive uma ideia
e muitos disseram que era uma ideia louca,
03:28
and a lot of people said
it was a crazy idea,
it was a crazy idea,
74
196035
2308
mas pensei:
"Será que as monarcas fazem isso?
"Será que as monarcas fazem isso?
03:30
but I thought,
what if monarchs can use this?
what if monarchs can use this?
75
198343
2474
03:32
What if they can use these plants
as their own form of medicine?
as their own form of medicine?
76
200817
3059
Será que elas usam essas plantas
como uma espécie de medicamento?
como uma espécie de medicamento?
03:35
What if they can act as medical doctors?
77
203876
2602
Será que são capazes
de agir como médicos?"
de agir como médicos?"
03:38
So my team and I
started doing experiments.
started doing experiments.
78
206828
2026
Então, eu e minha equipe fizemos testes.
03:40
In the first types of experiments,
79
208854
1801
Nos primeiros testes,
tínhamos lagartas
e lhes demos uma escolha:
e lhes demos uma escolha:
03:42
we had caterpillars,
and gave them a choice:
and gave them a choice:
80
210655
2170
asclépia medicinal
e asclépia não medicinal.
e asclépia não medicinal.
03:44
medicinal milkweed versus
non-medicinal milkweed.
non-medicinal milkweed.
81
212825
2741
03:47
And then we measured how much they ate
of each species over their lifetime.
of each species over their lifetime.
82
215566
3620
Então, medimos quanto de cada espécie
elas comiam ao longo da vida.
elas comiam ao longo da vida.
03:51
And the result, as so often
in science, was boring:
in science, was boring:
83
219186
3014
Como sempre acontece na ciência,
o resultado foi sem graça:
o resultado foi sem graça:
03:54
Fifty percent of their food was medicinal.
Fifty percent was not.
Fifty percent was not.
84
222200
4251
50% de asclépias medicinais
e 50% de asclépias não medicinais.
e 50% de asclépias não medicinais.
03:58
These caterpillars didn't do
anything for their own welfare.
anything for their own welfare.
85
226451
3270
As lagartas não faziam nada
por seu próprio bem-estar.
por seu próprio bem-estar.
04:02
So then we moved on to adult butterflies,
86
230611
2075
Então, passamos às borboletas adultas
e começamos a nos perguntar
04:04
and we started asking the question
87
232686
1891
04:06
whether it's the mothers
that can medicate their offspring.
that can medicate their offspring.
88
234577
3158
se eram as mães que medicavam suas crias.
Poderiam as mães pôr ovos
em asclépias medicinais
em asclépias medicinais
04:09
Can the mothers lay their eggs
on medicinal milkweed
on medicinal milkweed
89
237735
2774
04:12
that will make their
future offspring less sick?
future offspring less sick?
90
240509
3199
que fariam com que suas crias
ficassem menos doentes?
ficassem menos doentes?
Faz alguns anos
que temos feito esses testes
que temos feito esses testes
04:15
We have done these experiments now
over several years,
over several years,
91
243708
2528
e os resultados são sempre os mesmos.
04:18
and always get the same results.
92
246236
1788
Nós colocamos uma monarca
numa grande gaiola,
numa grande gaiola,
04:20
What we do is we put
a monarch in a big cage,
a monarch in a big cage,
93
248024
2162
uma planta medicinal de um lado
e uma não medicinal do outro lado.
e uma não medicinal do outro lado.
04:22
a medicinal plant on one side,
a non-medicinal plant on the other side,
a non-medicinal plant on the other side,
94
250186
3483
Então, verificamos a quantidade de ovos
que ela põe em cada planta.
que ela põe em cada planta.
04:25
and then we measure the number of eggs
that the monarchs lay on each plant.
that the monarchs lay on each plant.
95
253669
4576
04:30
And what we find when we do that
is always the same.
is always the same.
96
258245
3109
E sempre vemos o mesmo acontecer:
as monarcas têm uma forte preferência
pela asclépia medicinal.
pela asclépia medicinal.
04:33
What we find is that the monarchs
strongly prefer the medicinal milkweed.
strongly prefer the medicinal milkweed.
97
261354
3593
04:36
In other words,
what these females are doing
what these females are doing
98
264947
2101
Em outras palavras, as fêmeas põem
68% de seus ovos na asclépia medicinal.
68% de seus ovos na asclépia medicinal.
04:39
is they're laying 68 percent
of their eggs in the medicinal milkweed.
of their eggs in the medicinal milkweed.
99
267048
3344
04:42
Intriguingly, what they do
is they actually transmit the parasites
is they actually transmit the parasites
100
270392
4220
O intrigante é que, na verdade,
elas transmitem os parasitas
elas transmitem os parasitas
quando põem seus ovos.
04:46
when they're laying the eggs.
101
274612
1465
04:48
They cannot prevent this.
102
276077
1435
Isso é inevitável.
04:49
They can also not medicate themselves.
103
277512
1931
Elas também não podem se automedicar.
Porém, os testes nos mostram
que essas mães monarcas
que essas mães monarcas
04:51
But what these experiments tell us
104
279443
2237
04:53
is that these monarchs, these mothers,
can lay their eggs on medicinal milkweed
can lay their eggs on medicinal milkweed
105
281680
4829
podem pôr seus ovos
em asclépias medicinais
em asclépias medicinais
04:58
that will make their
future offspring less sick.
future offspring less sick.
106
286509
2639
que farão com que suas crias
fiquem menos doentes.
fiquem menos doentes.
Essa é uma descoberta
realmente importante, eu acho,
realmente importante, eu acho,
05:03
Now, this is a really
important discovery, I think,
important discovery, I think,
107
291058
2523
não só porque nos ensina
algo legal sobre a natureza,
algo legal sobre a natureza,
05:05
not just because it tells us
something cool about nature,
something cool about nature,
108
293581
2834
mas porque pode nos ensinar algo novo
sobre como descobrir medicamentos.
sobre como descobrir medicamentos.
05:08
but also because it may tell us something
more about how we should find drugs.
more about how we should find drugs.
109
296415
3686
05:12
Now, these are animals that are very small
110
300101
2000
Esses animais são bem pequenos
05:14
and we tend to think of them
as very simple.
as very simple.
111
302101
2099
e tendemos achá-los muito simples.
05:16
They have tiny little brains,
112
304200
1557
Embora tenham cérebros minúsculos,
eles utilizam uma forma
eles utilizam uma forma
05:17
yet they can do this
very sophisticated medication.
very sophisticated medication.
113
305757
2424
bem sofisticada de medicação.
05:20
Now, we know that even today,
most of our drugs
most of our drugs
114
308811
2578
Sabemos que, mesmo hoje,
a maioria dos medicamentos
a maioria dos medicamentos
05:23
derive from natural products,
including plants,
including plants,
115
311389
2759
é derivada de fontes naturais,
incluindo plantas,
incluindo plantas,
e, em culturas indígenas,
05:26
and in indigenous cultures,
116
314148
1612
curandeiros observam os animais
para descobrir novos medicamentos.
para descobrir novos medicamentos.
05:27
traditional healers often look
at animals to find new drugs.
at animals to find new drugs.
117
315760
2835
05:30
In this way, elephants have told us
how to treat stomach upset,
how to treat stomach upset,
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318595
3407
Assim, os elefantes nos ensinaram
a tratar dores de estômago
a tratar dores de estômago
e porcos-espinhos nos ensinaram
a tratar diarreia hemorrágica.
a tratar diarreia hemorrágica.
05:34
and porcupines have told people
how to treat bloody diarrhea.
how to treat bloody diarrhea.
119
322002
3289
05:37
What I think is important,
though, is to move beyond
though, is to move beyond
120
325291
2655
Mas acho importante não nos restringirmos
a mamíferos de cérebro grande
e darmos mais crédito a esses carinhas,
e darmos mais crédito a esses carinhas,
05:39
these large-brained mammals
and give these guys more credit,
and give these guys more credit,
121
327946
3808
a esses animais simples,
a esses insetos que tendemos a julgar
a esses insetos que tendemos a julgar
05:43
these simple animals, these insects
that we tend to think of
that we tend to think of
122
331754
2902
como extremamente simples,
com cérebros minúsculos.
com cérebros minúsculos.
05:46
as very, very simple
with tiny little brains.
with tiny little brains.
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334656
3249
A descoberta de que esses animais
também são capazes de usar medicação
também são capazes de usar medicação
05:49
The discovery that these animals
can also use medication
can also use medication
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05:53
opens up completely new avenues,
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2479
abre horizontes totalmente novos
e acho que um dia, talvez,
trataremos doenças em seres humanos
trataremos doenças em seres humanos
05:56
and I think that maybe one day,
we will be treating human diseases
we will be treating human diseases
126
344355
4714
com medicamentos
originalmente descobertos por borboletas.
originalmente descobertos por borboletas.
06:01
with drugs that were first
discovered by butterflies,
discovered by butterflies,
127
349069
3109
06:04
and I think that is an amazing opportunity
worth pursuing.
worth pursuing.
128
352178
3975
Acho que essa é uma oportunidade incrível,
que vale a pena buscarmos.
que vale a pena buscarmos.
06:08
Thank you so much.
129
356153
2163
Muito obrigado.
(Aplausos)
06:10
(Applause)
130
358316
4505
ABOUT THE SPEAKER
Jaap de Roode - BiologistJaap de Roode studies the ecology and evolution of parasites, focusing on those that attack the monarch butterfly.
Why you should listen
At his lab at Emory University, Jaap de Roode and his team study parasites and their hosts. Some of the questions that intrigue them: If a parasite depends on its host's survival for its own well-being, why do so many of them cause harm? In what ways are hosts able to self-medicate in order to make themselves less desirable to parasites? And are the abilities to harm hosts — and the ability of hosts to self-medicate — favored by natural selection?
The De Roode Lab focuses on the monarch butterfly and its parasites. The team has made a fascinating discovery: that female butterflies infected by a parasite choose to lay their eggs on a specific variety of milkweed that helps their offspring avoid getting sick. De Roode hopes that this insight could lead to new approaches in medications for human beings in the future.
Jaap de Roode | Speaker | TED.com