Áreas de atuação

 

De forma geral, nossa atuação é dirigida ao estudo e compreensão das bases fisiológica que dão suporte à biodiversidade em vertebrados. Nosso grupo de pesquisas atua de forma interdisciplinar e atualmente possuímos dois principais focos. Um grupo de nossos estudos é dirigido a determinar as adaptações fisiológicas que as espécies possuem e que lhes permitem viver em diferentes ambientes. Em particular, estudamos as adaptações respiratórias, cardiovasculares, termorregulatórias e metabólicas para a vida em ambientes variáveis e desafiadores (ex., com níveis extremos de oxigênio, dióxido de carbono, temperatura, alimentos e água). Estamos particularmente interessados no controle autonômico relacionados às adaptações para a vida nestes sistemas.

Outro grupo de estudos é direcionado à compreensão de mecanismos fisiológicos e suas capacidades para manutenção das atividades relacionadas a manutenção da vida. Especialmente, estamos interessados em como estes mecanismos são afetados /limitados por substâncias externas ou agentes estressores. Estes podem envolver contaminantes ambientais, manejo, anestésicos, analgésicos, insumos alimentares, dentre outros.

Nos últimos anos, temos tido inserção em áreas correlatas a educação com a revisão de bibliografia, produção de cursos e material para estudos, e com o desenvolvimento de ferramentas para a formação profissional.

Exemplos:

 Filogonio, R., Rodrigues, G. J. and Leite, C. A. C. (2022). Ontogenetic scaling of the baroreflex function in the green iguana  (Iguana iguana). Am J Physiology-regulatory Integr Comp Physiology 323, R910–R920.

 

Tavares, D., Matos, S. L. B. da S., Duran, L. M., Castro, S. A., Taylor, E. W., Filogonio, R., Fernandes, M. N. and Leite, C. A. C. (2022). Baroreflex responses of decerebrate rattlesnakes (Crotalus durissus) are comparable to awake animals. Comp Biochem Physiology Part Mol Integr Physiology 273, 111286.

Fotografia Por Gustavo Marega Oda

 

 Williams, C. J. A., Alstrup, A. K. O., Bertelsen, M. F., Jensen, H. M., Leite, C. A. C. and Wang, T. (2018). CARDIOVASCULAR EFFECTS OF ALFAXALONE AND PROPOFOL IN THE BULLFROG, LITHOBATES CATESBEIANUS. J Zoo Wildlife Med 49, 92–98.

 

 

Soares, M. P., Angelis, C. F. D., Cardoso, I. L., McKenzie, D. J., Souza, I. da C., Wunderlin, D. A., Monferrán, M. V., Fernandes, M. N. and Leite, C. A. C. (2022). Settleable atmospheric particulate matter induces stress and affects the oxygen-carrying capacity and innate immunity in Nile tilapia (Oreochromis niloticus). Comp Biochem Physiology Part C Toxicol Pharmacol 109330.

 

Taylor, E. W., Wang, T. and Leite, C. A. C. (2022). An overview of the phylogeny of cardiorespiratory control in vertebrates with some reflections on the ‘Polyvagal Theory.’ Biol Psychol 172, 108382.

 

 

 Fotografia Por Gustavo Marega Oda

 

Monteiro, D. A., Taylor, E. W., Sartori, M. R., Cruz, A. L., Rantin, F. T. and Leite, C. A. C. (2018). Cardiorespiratory interactions previously identified as mammalian are present in the primitive lungfish. Science Advances 4, eaaq0800.

 

 

 Fotografia Por Gustavo Marega Oda

 

Tattersall, G. J., Leite, C. A. C., Sanders, C. E., Cadena, V., Andrade, D. O. V., Abe, A. S. and Milsom, W. K. (2016). Seasonal reproductive endothermy in tegu lizards. Science Advances 2, e1500951–e1500951.

 

 

 Fotografia Por Cléo Leite

 

Estrutura e Suporte

 

Nosso laboratório conta com as instalações físicas relevantes para experimentação em biologia experimental, incluindo biotérios de experimentação animal, grande parque de equipamentos com o necessário para o monitoramento de parâmetros respiratórios, cardiovasculares, metabólicos, temperatura, dentre outros diversos bioindicadores funcionais.

Além disto, contamos com uma grande rede interdisciplinar de colaborações interinstitucionais nacionais e internacionais. Isto garante suporte especializado para abordagem de questões complexas, típicas de nossa área de atuação.

A formação proporcionada tem sido interessante e projetos de Iniciação Científica, Mestrado e Doutorado têm, sistematicamente, sido contemplado com financiamentos do CNPq, FAPESP, CAPES, ou agências privadas e também agencias internacionais de fomento à pesquisa.

Estudantes e profissionais

 

Procuramos discentes e profissionais formados com genuíno interesse por ciências no mais amplo espectro.  Especialmente, estes candidatos devem ser capazes de galgar caminho e realizar o trabalho necessário para seu aprimoramento pessoal e desenvolvimento das diversas habilidades necessária ao trabalho em uma área desta complexidade (manejo animal, instrumentação cirúrgica, filosofia da ciência, línguas, estatística, ética, física e química). Nossa experiencia tem demonstrado que vontade pessoal e brio são grandes e inegáveis trunfos no sistema brasileiro. Tais características têm sido mais relevantes do que a presença de preparo pretérito ou outros facilitadores.

Dúvidas ou interesse devem ser tratadas como docente responsável pelo grupo: cleo.leite@ufscar.br

Fisiologia Comparada 

 Fotografia Por Gustavo Marega Oda

Fisiologia comparada é o ramo da biologia que estuda as funções e processos fisiológicos em diferentes espécies de seres vivos, suas semelhanças e diferenças, e como isso os capacita a vida em diversos ambientes. Essa área de estudo permite entender como diferentes organismos adaptaram-se a diferentes ambientes e como evoluíram ao longo do tempo para desenvolver estratégias para sobreviver e se reproduzir. A fisiologia comparada é de importância estratégica para diversas áreas, como: zoologia, ecologia, biologia evolutiva, ecofisiologia e ecotoxicologia, e a conservação de espécies.

Exemplo:

Um exemplo simples disso seria a relevância do estudo e compreensão de adaptações fisiológicas de diferentes espécies de animais às mudanças climáticas e variações ambientais relevantes. Neste caso, é necessário conhecimento interdisciplinar para estudos do ambiente, aspectos físico-químicos, considerações fisiológicas, evolutivas, dentre outras.

Angelis, C. F. D., Soares, M. P., Cardoso, I. L., Filogonio, R., Taylor, E. W., McKenzie, D. J., Souza, I. C., Wunderlin, D. A., Monferrán, M. V., Fernandes, M. N., et al. (2022). Settleable atmospheric particulate matter affects cardiorespiratory responses to hypoxia in Nile tilapia (Oreochromis niloticus). Comp Biochem Physiology Part C Toxicol Pharmacol 109353.

  

Oda, G. M., Leite, C. A. C., Abe, A. S. and Klein, W. (2021). Effects of different levels of hypoxia and hypercarbia on ventilation and gas exchange in Boa constrictor amaralis and Crotalus durissus (Squamata: Serpentes). Resp Physiol Neurobi 294, 103747.

 

O princípio de Krogh tem o nome do fisiologista dinamarquês August Krogh, vencedor do Prêmio Nobel de Fisiologia por suas contribuições para a compreensão da anatomia e fisiologia de redes capilares, em 1929. O princípio de Krogh não foi utilizado como um termo formal até 1975, a partir de quando teve sua filosofia permeando o desenvolvimento de algumas áreas da fisiologia, dentre elas, a fisiologia comparada.

  

 

O coração da fisiologia comparada é o Princípio de krogh, o qual postula de modo bastante simples a relação entre modelo experimental, problemas complexos e metodologias de interesse e assim, coloca o biólogo como artífice de respostas para problemas interdisciplinares de grande relevância.

 

“...para um número grande de problemas, haverá algum animal de escolha, ou alguns desses animais, sobre os quais ele pode ser estudado da maneira mais conveniente".

 

Filosofia e aplicações

 

Um conceito central ao princípio de Krogh é a adaptação evolutiva. Tal teoria evolutiva sustenta que os organismos vivos estão adaptados à nichos específicos no meio em que vivem. Alguns destes são altamente especializados para resolver problemas biológicos particulares. Essas adaptações são tipicamente exploradas pelos biólogos de diversas maneiras.

 

O princípio de Krogh trás implicações particularmente importantes à luz da evolução convergente e da homologia. Não há soluções infinitas para todos os problemas biológicos. Desta forma, os organismos utilizam mecanismos neurais, comportamentos ou mesmo estruturas similares para realizar tarefas similares. Assim, podemos apontar reflexos deste princípio em diversos aspectos dos desenhos experimentais atuais. Com base nele pode-se, por exemplo, acessar problemas funcionais para sobrevivência em alguns meios. Esta compreensão permite o uso de espécies chave para alguns problemas específicos. Permite ainda que o conhecimento gerado em espécies similares seja extrapolado para seu grupo zoológico ou linhagem filogenética. Pode-se gerar soluções metodológicas para questões complexas a partir da visão de que tais soluções já existem, pois seria os fatores que permitiram a vida nas condições em que o problema estudado ocorre. De forma simples, este princípio é o que permite acessar a compreensão de problemas e soluções de organismos vivos com o estudo destes.

 

Exemplos:

Estudos de características do peixe pulmonado sul-americano, a piramboia resolveu questões evolutivas que permeavam abordagens da psicobiologia com décadas. Tais estudos foram complementados com informações sobre peixes, anfíbios e repteis brasileiros, resolvendo a escala evolutiva da origem das interações cariorrespiratórias, como a arritmia sinual respiratória (ASR), sincronia cardiorrespiratória, “disparo” cardíaco na respiração aérea, etc.

Taylor, E. W., Wang, T. and Leite, C. A. C. (2022). An overview of the phylogeny of cardiorespiratory control in vertebrates with some reflections on the ‘Polyvagal Theory.’ Biol Psychol 172, 108382.

 

Fotografia Por Gustavo Marega Oda

 

Sanches, P. V. W., Taylor, E. W., Duran, L. M., Cruz, A. L., Dias, D. P. M. and Leite, C. A. C. (2019). Respiratory sinus arrhythmia is a major component of HRV in undisturbed, remotely monitored rattlesnakes, Crotalus durissus. Journal of Experimental Biology 222, jeb.197954-9.

 

Fotografia Por Gustavo Marega Oda

 

Monteiro, D. A., Taylor, E. W., Sartori, M. R., Cruz, A. L., Rantin, F. T. and Leite, C. A. C. (2018). Cardiorespiratory interactions previously identified as mammalian are present in the primitive lungfish. Science Advances 4, eaaq0800.

 

 

 

Fotografia Por Gustavo Marega Oda

 

Zena, L. A., Leite, C. A. C., Longhini, L. S., Dias, D. P. M., Silva, G. S. F. da, Hartzler, L. K., Gargaglioni, L. H. and Bicego, K. C. (2017). Analysis of the respiratory component of heart rate variability in the Cururu toad Rhinella schneideri. Scientific Reports 7, 16119.

 Fotografia Por Gustavo Marega Oda

 

 Taylor, E. W., Leite, C. A. C., Sartori, M. R., Wang, T., Abe, A. S. and Crossley, D. A. (2014). The phylogeny and ontogeny of autonomic control of the heart and cardiorespiratory interactions in vertebrates. Journal of Experimental Biology 217, 690–703.

 

Skals, M., Skovgaard, N., Taylor, E. W., Leite, C. A. C., Abe, A. S. and Wang, T. (2006). Cardiovascular changes under normoxic and hypoxic conditions in the air-breathing teleost Synbranchus marmoratus: importance of the venous system. Journal of Experimental Biology 209, 4167–4173.