Edinburgh Alliance for Complex Trait Genetics

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Edinburgh Alliance for Complex Trait Genetics. Lucky 13th meeting, Friday 27th October 2017. Royal Society of Edinburgh. 22-26 George Street, Edinburgh.

Existem evidências científicas de que o Nelore é mais resistente aos carrapatos do que outros grupos genéticos. Ao longo do processo de evolução e de seleção, os animais mais infestados podem ter sido identificados e descartados. O carrapato é visível, e sua presença incomoda os animais, e os donos dos animais. Entretanto, isso não é trivial quando tratamos dos parasitos gastrointestinais. Esses últimos não são visíveis a olho nu, e os exames parasitológicos não são realizados rotineiramente. Parece mais fácil aplicar produtos químicos, de acordo com os protocolos recomendados pelos fabricantes, do que implementar outras técnicas de controle de verminoses. Então, se houve evolução do Nelore no sentido de desenvolvimento de resistência aos parasitos gastrointestinais, ela pode ter sido consequência da seleção natural ou da seleção indireta. Mesmo assim, as poucas evidências encontradas não são suficientes para afirmar que o Nelore é mais (nem menos) resistente aos parasitos gastrointestinais do que outros grupos genéticos. Mas além dessas diferenças entre grupos, o melhoramento genético também depende das diferenças dentro dos grupos genéticos.

Evidências sobre a existência da variabilidade genética para resistência a parasitos (ecto e endo) em outros grupos de bovinos, especialmente nos taurinos, estão disponíveis na literatura científica. Entretanto, a despeito de um trabalho publicado em 2015 (disponível aqui), é necessário obter mais evidências científicas sobre o tema. Mas se existem evidências da existência da variabilidade genética para resistência a parasitos em outros bovinos, por que ainda é necessário estudar isso em Nelore?

  1. Por que uma parte muito importante dos 210-220 milhões de bovinos do Brasil é Nelore, ou seus cruzamentos. E qualquer particularidade nesse grupo pode inviabilizar a aplicação dos resultados obtidos com taurinos. E isso pode ter um impacto financeiro grande para os pecuaristas.
  2. Por que os criadores (mesmo os que trabalham com Nelore) utilizam anti parasitários de maneira generalizada. Se isso realmente é necessário, é possível que tenhamos um indicativo de que o Nelore não é tão resistente como se pensa, ou que as cargas parasitárias nos rebanhos comerciais estão acima daquelas que os animais tiveram de enfrentar ao longo do processo de evolução. Por outro lado, se a utilização de anti parasitários não for necessária, os pecuaristas devem estar gastando dinheiro desnecessariamente.
  3. Por que a utilização inadequada dos tratamentos químicos pode implicar no desenvolvimento de parasitos resistentes aos princípios ativos, pode deixar resíduos nos produtos de origem animal e contaminar o ambiente. Então, a seleção de animais mais resistentes poderia contribuir para melhorar a eficiência dos programas de controle de parasitoses, reduzir o impacto ambiental e melhorar a segurança alimentar.
  4. Por que o conhecimento da variabilidade genética para resistência, e das relações entre resistência para diferentes parasitoses, podem auxiliar no delineamento de estratégias alternativas para reduzir o impacto dos parasitos na produção animal.

Portanto, uma das questões que precisava ser respondida nesses dois primeiros meses era: Existe variação genética para resistência a carrapatos e parasitas gastrointestinais em Nelore?

Para responder a esta questão, foram utilizados os dados de contagens de carrapatos, nematódeos gastrointestinais e Eimeria app. de tourinhos Nelore criados a pasto e submetidos a infestações naturais. Esses dados foram coletados em um experimento de campo, realizado na Fazenda Mundo Novo, em Uberaba. Os animais utilizados pertencem a linhagem Lemgruber, amplamente disseminada no Brasil. O experimento foi realizado entre abril de 2011 e maio de 2017. Nesse período, foram coletados aproximadamente 8.000 registros, em mais de 1.700 tourinhos (as fêmeas também foram avaliadas, mas seus dados serão avaliados para outra finalidade). O Nelore Lemgruber está presente em muitos outros rebanhos brasileiros, e os animais são criados em condições ambientais muito próximas das condições comerciais. Esses fatores contribuem para a aplicabilidade dos resultados. Além disso, a Fazenda Mundo Novo possui escrituração zootécnica invejável, o que contribui para dar segurança a todos os dados utilizados.

No material da palestra (Presentation2710207Ftoral), foram apresentados os resultados de modelos estatísticos específicos para dados de contagem (modelos com distribuição de Poisson com excesso de zeros). Esses modelos são diferentes daqueles modelos utilizados para características com distribuição normal, como p.ex. o peso, e as interpretações dos resultados também são diferentes. Os resultados permitiram concluir que:

  1. Existe variabilidade genética para resistência a carrapatos e parasitos gastrointestinais no Nelore.
  2. As cargas de carrapatos e nematódeos gastrointestinais podem estar geneticamente correlacionadas.
  3. Os valores genéticos para as contagens ( que no modelo utilizado são expressos em uma escala adjacente – diferente da escala das contagens de parasitos) são úteis para a seleção de animais resistentes.

Entretanto, ao longo desse período de análise dos dados, nos deparamos com mais perguntas do que respostas. E muitas dessas perguntas precisam ser respondidas o mais rápido possível. Ao longo do mês de novembro, vamos tentar encontrar outras respostas (e provavelmente mais perguntas!!) e preparar o rascunho do primeiro material científico.

De modo geral, acredito que o público ficou interessado pelo tema, e também pelo Nelore. Fiquei bastante satisfeito por receber várias perguntas após a apresentação. Mas duas questões foram particularmente interessantes de responder.

  1. Fui questionado a respeito do número médio de parasitos na amostra utilizada, e sobre a utilização de infestações naturais (ao invés de infestações artificiais). O número médio de contagens realmente é menor do que o número de parasitos encontrados em outros trabalhos (sempre com grupos genéticos diferentes), mas mesmo assim foi possível identificar diferenças genéticas entre os animais. E, num experimento em larga escala, realizado em condições comerciais de criação, a utilização de infestações artificiais não é uma prática viável.
  2. Uma das organizadoras do evento fez uma explanação sobre a importância da adaptabilidade das espécies ao longo do processo de evolução, sobre sua experiência com casos de fotossensibilidade, e acabou me perguntando como um animal branco pode ser adaptado as condições tropicais (especialmente relacionadas com incidência de radiação solar). Ela ficou surpresa ao saber que debaixo dos pelos brancos do Nelore existe uma pele escura, que certamente contribui para a adaptação.

Além disso, confesso que me senti bastante pressionado quando descobri que Bill Hill, Brian Charlesworth, Chris Haley, Sara Knott (esses dois últimos são os autores de um método muito utilizado no passado para mapeamento de QTLs – a regressão de Haley e Knott), e outros notáveis estavam na plateia. Aliás, essa é uma das coisas que mais tenho reparado por aqui. “Os notáveis” participam ativamente de todos os eventos, desde o jornal club, passando pelos seminários apresentados por simples e desconhecidos (ainda) estudantes de pós graduação, até os eventos mais renomeados da sociedade científica. Mas foi um bom teste, espero ter passado.

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Primeiro mês no The Roslin Institute

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Para quem não conhece a história completa, e quer conhecê-la, meu nome é Fabio Luiz Buranelo Toral. Sou professor na área de melhoramento genético animal na UFMG, e estou no The Roslin Institute, na Escócia, para realizar um estágio sênior, entre setembro de 2017 e agosto de 2018. Minha estadia aqui está sendo financiada pelo Governo Brasileiro, por meio de uma bolsa de estudos concedida pela CAPES (Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior). Por isso, sinto que tenho o dever de compartilhar minha experiência com o maior número possível de pessoas. Vou fazer isso de duas formas. Ao longo de cada mês, vou escrever um texto resumindo minhas atividades. Vou escrever isso de forma pessoal, como se fosse uma simples narrativa dos fatos mais importantes do período. No final, também vou disponibilizar o relatório completo de minhas realizações. Esse relatório será utilizado para minha prestação de contas junto à CAPES e, por sua vez, será redigido de maneira mais formal, como exige o método científico.

Aqui no Roslin, estou sendo supervisionado pela Dra. Andrea Wilson. Ela é matemática, e interessada na modelagem de processos de resistência e tolerância de animais de interesse zootécnico a doenças infecciosas. A maior parte do trabalho da Dra. Andrea é realizada com simulação computacional. Entretanto, no nosso projeto, iremos trabalhar com dados reais, coletados pelo meu grupo de pesquisa da UFMG na Fazenda Mundo Novo, em Uberaba. Além dos fenótipos referentes a contagens de parasitos (carrapatos e nematódeos gastrointestinais), crescimento e, possivelmente, alguns dados reprodutivos, nós temos à disposição os genótipos de alguns animais da raça Nelore. O grupo de trabalho é composto por duas matemáticas, um físico, um estatístico, uma veterinária e um zootecnista. São duas gregas, um inglês, uma alemã (Dra. Andrea) e dois brasileiros. Todos já concluíram o doutorado. Olhando de maneira superficial, parece um grupo estranho, mas todos estão extremamente engajados com o tema. Finalizei uma de minhas apresentações desse mês dizendo que sinto estar trabalhando com um “dream team”. Todos trabalham de forma muito bem coordenada, e as formações se complementam de maneira muito adequada. Então, minha primeira observação: todos são bons em matemática e programação de computadores, independentes de estarem envolvidos com temas “biológicos” e “pecuários”.

Em setembro, nós fizemos uma reunião para apresentação do projeto e das metas aos membros da equipe, e outra para recepção de uma nova integrante da equipe, uma matemática grega. Fizemos alguns ajustes e definimos as prioridades. Participei de um curso sobre utilização do servidor (Eddie) da University of Edinburgh e de um evento sobre sequenciamento completo de genomas. Especificamente sobre meu projeto (vou chamá-lo de meu apenas para diferenciá-lo dos outros projetos), finalizei a edição dos dados, e já comecei a realizar algumas análises estatísticas. Como forma de me “estimular” com o projeto, minha supervisora já incluiu uma apresentação de nossos resultados para o dia 27 de outubro, durante a reunião da Edinburgh Alliance for Complex Traits Genetics, que vai ser realizada na Royal Society of Edinburgh. Ou seja, já tenho data marcada para apresentar os primeiros resultados do projeto e, todas as minhas atividades de outubro, serão direcionadas para essa apresentação.

Em resumo, foi um mês de transição. Cheguei em um país diferente, precisei organizar minhas coisas pessoais para viver aqui, e me adaptar à nova rotina. Foi necessário organizar minhas condições de trabalho (local, equipamentos, equipe, etc.) e definir as prioridades. Agora é trabalhar, porque dia 27 de outubro já está chegando!