terça-feira, outubro 27, 2015

Sistema imunológico: acaso ou design inteligente?

Complexidade irredutível
A origem do sistema imunológico é um tema polêmico que ganhou voz por meio da defesa do bioquímico Michael Behe. Para ele, “podemos olhar para o alto ou para baixo, em livros ou em revistas, mas o resultado é o mesmo. A literatura científica não tem respostas para a questão da origem do sistema imunológico”.[1: p. 138] Sabe-se que o sistema imunológico pode reconhecer microrganismos invasores, mobilizar rapidamente as células de defesa a fim de procurar e destruir esses invasores e manter uma memória imunológica a partir de cada defesa. Diante disso, são realmente intrigantes os seguintes questionamentos: “Como poderia o sistema imunológico de animais e plantas evoluir?” e “Qual a possibilidade da primeira de milhares infecções potenciais ter matado o primeiro organismo vivo, uma vez que as muitas instruções que direcionam o sistema imunológico de uma planta ou de um animal não tinham sido pré-programadas no sistema genético desse tal organismo quando ele apareceu pela primeira vez na Terra?” Isso certamente anularia qualquer melhoria genética rara que supostamente tenha se acumulado no sentido evolutivo.

A teoria do design inteligente (TDI) sugere que, para cada organismo ter sobrevivido, toda essa informação deve ter sido inserida lá desde o início. Para o cientista zoólogo Avrion Mitchison, “infelizmente, não podemos rastrear a maioria dos passos evolutivos que o sistema imunológico deu. Praticamente todos os desenvolvimentos cruciais parecem ter acontecido em um estágio inicial de evolução dos vertebrados, que é mal representado no registro fóssil e do qual poucas espécies sobrevivem. Mesmo os vertebrados existentes mais primitivos parecem reorganizar seus genes de receptores de antígeno e possuem células T e B separadas, bem como as moléculas de MHC. Assim, tem-se que o sistema imunológico surgiu totalmente armado”.[2: p. 138]

Os evolucionistas afirmam que as mutações, juntamente com a seleção natural evoluíram vários sistemas imunológicos existentes hoje em humanos, do simples para o sistema mais complexo.[3] No entanto, os vários sistemas imunes adaptativos no reino animal são todos igualmente complexos, mas com grandes descontinuidades entre eles. Os biólogos criacionistas Bergman e O’Sullivan, por sua vez, afirmam que é improvável que um evoluiu para outro.[3] Segundo eles, todos os organismos multicelulares têm um sistema imune inato elaborado, e muitos animais têm um dos dois braços conhecidos do sistema adaptativo que produz uma enorme diversidade de anticorpos para destruir agentes patogênicos específicos. Embora sejam muito diferentes, todos os sistemas imunes conhecidos são altamente eficazes em combater agentes patogênicos. Para os pesquisadores criacionistas, não existe evidência para a evolução do sistema imunológico, que parece ser irredutivelmente complexo.

Outro ponto da imunologia que tem sido questionado diz respeito à variação da cadeia leve de anticorpos que ocorre por meio da aceleração de mutações. Os evolucionistas acreditam que muitas das variações de anticorpos necessárias são produzidas quando um processo de cópia celular é abrandado, e que isso aponta para a evolução em ação.[4] Nesse modelo, os genes do anticorpo são copiados para o RNA, e uma enzima especial chamada “desaminase induzida por ativação” (DIA) estimula o arranjo combinatório apenas das sequências de bases que se tornarão a cadeia leve. Quando a transcrição é retardada - processo chamado de estagnação da transcrição do RNA -, troca-se apenas uma base de cada vez para múltiplas bases. Essa hipermutação causa a produção mais rápida de variações de anticorpos, aumentando assim seu potencial de combate à doença.

No entanto, biólogos criacionistas alegam que a capacidade de anticorpos para hipermutação como um processo biológico é bem concebida e proposital (mente inteligente), ao contrário do que os evolucionistas alegam.[3] Essa interpretação é corroborada pelas especificações do processo, cada uma das quais representa a informação de que a natureza por si só não possui nenhum mecanismo para evoluir o sistema imunológico. A estrutura tridimensional da enzima DIA, a alocação de mutações (alterações de bases de RNA) especificamente sobre as pontas dos anticorpos, e a alocação de genes de imunoglobulina em segmentos apropriados do genoma de forma que possam ser transcritas em conjunto são algumas das especificações necessárias para variações de anticorpo a fim de atingir eficazmente seus efeitos.

Para Bergman e O’Sullivan, a prova de que a imunidade adaptativa é um sistema irredutivelmente complexo é bastante simples em seres humanos.[3] Isso é demonstrado por doenças imunológicas, como a aids (perda de função em células T helper), agamaglobulinemia ligada ao X (XLA; uma deficiência de enzimas Bright e BTK, o que leva a uma incapacidade de produzir o nível necessário de imunoglobulinas protetoras) que pode levar ao desenvolvimento de infecções repetidas, e doenças autoimunes (uma falha em diferenciar o próprio do não próprio). Todos esses exemplos apoiam a conclusão de que a falha de uma única parte vital do sistema conduz a uma falha catastrófica de todo o sistema, o que é uma manifestação primária de complexidade irredutível.

A complexidade irredutível é definida por Michael Behe como “um sistema único composto de várias partes bem combinadas que interagem e que contribuem para a função básica do sistema, onde a remoção de qualquer das partes faz com que o sistema pare de funcionar”.[1: p. 39] Nesse sentido, em 2005, durante o julgamento do caso Kitzmiller vs. Dover, a fim de refutar a alegação de Behe, o biólogo evolucionista Kenneth Miller argumentou que se a cascata de coagulação do sangue funciona sem determinadas partes, então a coagulação do sangue não é irredutivelmente complexa.[5] 

Entretanto, Behe nunca afirmou que todos os componentes da cascata de coagulação seriam necessários para que o sistema funcionasse corretamente. Para entender melhor a visão de Behe, é necessário conhecer algumas noções básicas sobre a cascata de coagulação. De forma geral, em vertebrados terrestres, existem duas vias diferentes pelas quais a cascata de coagulação pode ser iniciada − a via intrínseca e a via extrínseca, não podendo haver cruzamentos entre as duas vias. A fase final da cascata de coagulação só é alcançada após cada via atingir o fator X (ou fator de Stuart). Esses estágios finais da cascata são o que Behe chama de “além do garfo”. Em seu livro A Caixa Preta de Darwin, Behe declarou que seu argumento para a complexidade irredutível somente se aplicava na etapa “além do garfo”, em que as cascatas de coagulação do sangue, intrínsecas e extrínsecas, convergem.[6]

Segundo Behe, “deixando de lado o sistema antes da bifurcação na via, onde alguns detalhes são menos conhecidos, o sistema de coagulação do sangue se encaixa na definição de complexidade irredutível. [...] Os componentes do sistema (após a bifurcação da via) são fibrinogênio, protrombina, fator X (de Stuart) e proacelerina. [...] Na ausência de qualquer um dos componentes, o sangue não coagula e o sistema falha”.[6]

Miller também apontou o fato de que em 1969 foi descoberto que as baleias e os golfinhos não possuem o fator XII da cascata de coagulação (também chamado de fator Hageman). Além disso, a cascata de coagulação sanguínea no baiacu carece de fatores XI, XII e XIIA. Assim, foram retiradas as três partes que são conhecidas como o sistema de fase de contato - o fator XI, o fator XII e o fator que catalisa a conversão de 12 na forma ativa. Segundo Miller, embora essas três partes do sistema estejam faltando no peixe baiacu, os coágulos sanguíneos dele estão perfeitamente bem, indicando que a complexidade irredutível na cascata de coagulação de vertebrados não existe. Por outro lado, esse fato não refuta o argumento de Behe, apenas reforça que alguns vertebrados (como golfinhos ou peixes jawed) carecem de certos componentes envolvidos na via intrínseca (fatores XI, XII, e XIIA).[6]

Por exemplo, a via da cascata de coagulação sanguínea de peixes jawed tem uma diferença importante em relação à dos vertebrados terrestres, porque esse peixe não tem uma via intrínseca encontrada em vertebrados terrestres.[6] Isso não significa que o resto da cascata não seja irredutivelmente complexa, pois ambos podem ter um sistema de núcleo de peças que é irredutivelmente complexo. O “núcleo irredutível” é um conceito antigo dentro do pensamento do design definido por William Dembski e Jonathan Wells.

Durante o mesmo julgamento, foram apresentados também alguns estudos publicados entre 1996 e 2005 que supostamente refutariam a complexidade irredutível do sistema imunológico geral, reafirmando a explicação darwinista para a origem do sistema imunológico. No entanto, o microbiologista Don Ewert, que dirigiu o Instituto Wistar por 20 anos, após ler os artigos apresentados no julgamento, concluiu que o Dr. Behe estava certo em argumentar que esses documentos não fornecem uma explicação darwinista para a origem do sistema imunitário.[7] Segundo Don Ewert, fora utilizado o pressuposto da homologia como indício de uma relação de ancestralidade que, por si só, não é prova da relação evolutiva. Para ele, a estrutura dos locais de receptores de anticorpos que, em uma classe de proteínas - chamadas superfamília das imunoglobulinas – encontra-se distribuída em outras espécies, não pode ser usada como prova de que eles realmente evoluíram um do outro.

O Dr. Ewert diz que a afirmação dos evolucionistas sobre a origem do sistema imune adaptativo em vertebrados (um dos argumentos apresentados pelo Dr. Miller) é um grande problema.[7] Tem sido caracterizado como o “Big Bang” da imunologia, mas quando se olha para a complexidade desse sistema percebe-se que é praticamente inalcançável qualquer explicação evolutiva de colocá-los juntos nesse curto período de tempo, mesmo se você começar com alguns dos componentes já existentes em outras espécies. Para ele, a literatura de imunologia comparativa, juntamente com os achados de biologia de sistemas, fornece ampla evidência para o design inteligente.

(Everton Fernando Alves é mestre em Ciências da Saúde pela UEM e diretor de ensino do Núcleo Maringaense da Sociedade Criacionista Brasileira [NUMAR-SCB]; seu e-book pode ser lido aqui)

Referências:
[1] Behe MJ. Darwin’s Black Box: The Biochemical Challenge to Evolution. New York: The free press, 1996.
[2] Mitchison A. “Will We Survive? As host and pathogen evolve together, will the immune system retain the upper hand?” Scientific American 1993; 269:136-44.
[3] Bergman J, O’Sullivan N. “Did immune system antibody diversity evolve?” Journal of Creation 2008; 22(2):92-96.
[4] Thomas B. “Antibody Variation Is Not Evolution.” The Institute for Creation Research. Disponível em: https://www.icr.org/article/4336/358. Acesso em: 26/3/2015.
[5] Luskin C. “Kenneth Miller, Michael Behe, and the Irreducible Complexity of the Blood Clotting Cascade Saga.” Evolution News & Views, 2010. Disponível em: http://www.discovery.org/a/14081. Acesso em: 26/3/2015.
[6] Luskin C. “How Kenneth Miller Used Smoke-and-Mirrors at Kitzmiller to Misrepresent Michael Behe on the Irreducible Complexity of the Blood-Clotting Cascade.” Evolution News & Views, 2009. Disponível em: http://www.discovery.org/a/8561. Acesso em: 26/3/2015.
[7] Luskin C. “Five Years Later, Evolutionary Immunology and other Icons ofKitzmiller v. Dover Not Holding Up Well.” Evolution News & Views, 2010. Disponível em: http://www.evolutionnews.org/2010/12/five_years_later_evolutionary_042001.html. Acesso em: 26/3/2015.