Os fracassos de Papanicolau até o exame que leva o seu nome

Poucos cientistas estudaram a fase inicial do câncer tão intensivamente quanto George Papanicolau.
Ele era um médico grego, quando chegou aos EUA em 1913, sem um centavo no bolso.

Papanicolau foi levando a vida como vendedor de carpetes, antes de conseguir uma posição na Universidade de Cornell, NY.

Mas mesmo em Cornell, era para uma tarefa menor. Estudar ciclo menstrual de porquinhos da Índia, uma espécie que não sangra nem apresenta outros sinais evidentes na menstruação.

Ele aprendeu a extrair células uterinas e analisar as suas formas. Sabendo a morfologia das células, ele conseguia dizer a posição do ciclo menstrual.

A seguir, ele expandiu o estudo para pacientes humanos. O método também funcionava em seres humanos, porém era uma invenção inútil. Faz séculos que mulheres sabem os seus ciclos, sem ajuda do método de Papanicolau.

Sem se abalar com as críticas, o médico continuou pesquisando, coletando tudo quanto era amostra de doenças ginecológicas – fibróides, cistos, tubérculos, inflamações.

O câncer, ele descobriu, tinha tendência de criar formas anormais, aberrantes.

Entusiasmado, ele publicou o artigo com a descoberta em 1928, apenas para sofrer mais críticas. O método não era muito acurado nem sensitivo. E havia outras formas de detectar câncer cervical.

Após duas invenções inúteis em 20 anos, ele desapareceu por um tempo.

Entre 1928 e 1950, Papanicolau voltou ao tema com ferocidade.

Será que o câncer também não muda a morfologia com o tempo?

Ele e colaboradores adaptaram o método não para detectar o câncer, mas sim, o pré-câncer.

Em 1952, ele conseguiu convencer o Instituto Nacional do Câncer a realizar o maior teste da história, utilizando o seu método. 150 mil mulheres fizeram o teste de Papanicolau. Encontraram câncer invasivo em 555 casos. Se não tivessem sido testadas, não teriam sabido, pois não havia sintomas. E as mulheres testadas estavam numa idade 20 anos a menos que a idade média de casos.

Papanicolau transformou um caso de câncer virtualmente incurável em curável, e o seu teste é o padrão mundial utilizado até hoje.

Lição da história. Não desistir após resultados negativos.

Fonte: “O imperador de todos os males”, Siddhartha Mukherjee.

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Dopamina, a molécula do mais



Algumas notas sobre o livro “Dopamina, a molécula do mais”. O tema é esta molécula bastante importante para a nossa vida.

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A Dopamina é um neurotransmissor que influi no nosso comportamento. É a molécula da surpresa, do futuro, que nos faz querer mais.

A Dopamina é obcecada por nos manter vivos: reproduzir, comer, acumular qualquer coisa que vai nos ajudar a sobreviver.

Já outros neurotransmissores como oxitocina e endorfina são moléculas do presente.

Quando a expectativa vira verdade, a dopamina perde o efeito. A dopamina é o que nos faz querer, ir atrás, só do que é novo. Sabe aquele livro velho na sua estante? Zero dopamina.


O futuro não existe, é ilusão.


A mente faz uma espécie de cálculo Expectativa x Realidade. Se a realidade for menos do que a expectativa, frustração. Se for mais do que a expectativa, alegria.


Drogas e vício sequestram o circuito de recompensas. É como um míssil de dopamina. Age de forma semelhante a vícios como em comida e sexo.

O círculo vicioso de querer mais e mais faz com que os hábitos vão mudando aos poucos. Um exemplo é beber. Uma pessoa pode adquirir o hábito de beber mais, daí vai ficar mais tempo em casa para beber, economizar para beber, e assim sucessivamente.


O vício é como o peso de elefante. O viciado sente que a droga é preferível à família, comida, abrigo, porque a dopamina representa a sobrevivência.


No caso de comida, por exemplo, há circuito no cérebro para contrabalancear o efeito do desejo. No caso de drogas, não tem esse mecanismo, o que piora o círculo vicioso.


Porque Lance Armstrong se drogou, mesmo após vencer 7 vezes o Tour de France? Uma forma de explicar é através da dopamina. Justamente por vencer tanto, ele só ficaria satisfeito se continuasse vencendo. É a perseguição que interessa. É pior perder depois de vencer, do que perder sem nunca ter vencido.

Veja também:

Proof of work na vida real

O protocolo “proof of work” é utilizado atualmente em criptomoedas, e foi originalmente concebido para evitar spams. Mas o interessante é que, antes mesmo de existir o conceito computacional, a lógica já era aplicada faz muito tempo na sociedade e na natureza: diplomas, certificados, e até a plumagem do pavão. Vejamos como.


O proof of work consiste na entidade “A” mostrar, sinalizar, provar a uma entidade “B” que um trabalho foi feito (daí o nome, prova de trabalho).

Uma utilidade: evitar spams. Hoje em dia, é muito barato computacionalmente mandar um milhão de e-mails de uma só vez. Se, a cada e-mail enviado fosse necessária uma prova de trabalho (digamos, resolver um problema matemático difícil), haveria um limite natural: a capacidade de processamento do computador.

Para funcionar, o proof of work deve ser assimétrico: um problema difícil de resolver, porém, fácil de conferir o resultado.

Interessante notar também que a Teoria dos Números tem inúmeros problemas desta natureza. O que sempre foi apenas uma curiosidade inútil, agora tem uma aplicação prática.

Ex. Encontre x, y e z tais que x^2 -3y + 8z^3 = 2727.

É chatinho achar a solução, porém, é muito fácil conferir se a resposta dada é verdadeira ou não.

  • x = 5
  • y = 14
  • z = 7

Outra característica: é difícil de falsificar, no sentido de encontrar uma solução fácil que engane o sistema.

Em criptomoedas, o proof of work é utilizado para garantir que todas as transações no bloco foram verificadas.


Pensando bem, um diploma de uma boa faculdade é uma prova de trabalho também. É difícil de conseguir: 4 ou mais anos estudando, assinalando presença em aula, fazendo as atividades, etc. E o diploma é fácil de conferir: basta checar as informações junto à entidade emissora.

Uma certificação emitida por uma associação profissional, idem. Tem de gerência de projetos, de qualidade, várias de TI. Cursos online, a mesma coisa.

Hoje em dia, está mais fácil checar certificações. No meu LinkedIn, na parte de “Licenses and certificates”, basta ir no “See credential” para ser direcionado à instituição que garante o certificado.

Tudo isso, por conta de assimetria de informação. Sendo o mundo vasto, não conhecemos as pessoas, e se suas habilidades são suficientes para um serviço. Com essas provas de trabalho, o risco diminui: pelo menos, há um indício forte de que a pessoa conhece do tema – não é garantia absoluta, mas é melhor do que nada.


Até na natureza, o proof of work é importante. Por que algumas gazelas, mesmo fugindo de um leão, dão saltos altos, extravagantes e desnecessários? Uma teoria da evolução diz que esse tipo de salto é como um proof of work dos machos para as fêmeas do bando: “olha só, eu sou tão rápido e forte que estou pouco me lixando para esse leão feroz, até esnobo ele. Fiquem comigo, gatinhas”.

Outro exemplo é o das penas do pavão. Por qual motivo ele teria penas tão chamativas? Há uma desvantagem enorme em carregar tantas penas desnecessárias, que chegam a ter 2 m de altura: mais volume, mais peso, chama mais atenção dos predadores. É um sinal difícil de falsificar, e também funciona como um proof of work: “olha só, mesmo com toda essa parafernália, sou forte o bastante para sobreviver aos predadores”.

O proof of work é tão importante, que pode surgir de formas inesperadas: cartas escritas à mão. Na era pré-internet, era comum enviar cartas e cartões postais, acredite se quiser. Depois do e-mail, ninguém mais se dá ao trabalho de escrever uma carta, levar até os correios e postar. A contrapartida é que é tão fácil enviar mensagens hoje em dia, que estamos transbordando de informação.

Por ironia do destino, uma prova de trabalho difícil de falsificar é escrever uma carta à mão (não imprimir), e mandar para o destinatário. Tem infinito mais valor do que o spam enviado à milhares de pessoas ao mesmo tempo.

“Se eu não te conheço e você deseja me enviar uma mensagem, deve provar que gastou, digamos, dez segundos de tempo de CPU, apenas para mim e apenas para esta mensagem”, Cynthia Dwork e Moni Naor, criadores do protocolo proof of work.

Veja também:

https://en.wikipedia.org/wiki/Proof_of_work

Por que a banana não tem sementes?

Subtítulo: A verdadeira guerra dos clones.

Como algo que não tem sementes se reproduz? A resposta é que parte dos bulbos da bananeira é cortada, fazendo mudas, que são replantadas.

A bananeira se propaga vegetativamente. Cada nova cópia é um clone estéril. A banana não faz sexo e nem tem variação genética há milênios.

Ora, mas se é assim, porque a bananeira produz frutos, se esses são inúteis? Por que gastar uma quantidade enorme de energia, produzindo frutos grandes, carnosos e sem sementes? Puramente para o deleite dos seres humanos?

A resposta é que a banana comercial dos nossos tempos é fruto de seleção artificial.

As bananas selvagens tinham sementes no seu fruto. A foto a seguir ilustra este fato.

A primeira banana comestível, sem sementes, surgiu há cerca de 10 mil anos, no sudeste asiático. O ser humano passou a cuidar desta espécie valiosa, e a carregar para onde ia, e este exército de clones o ajudou a dominar o mundo. O poder nutricional da banana foi extremamente útil na colonização das Américas.

Uma vantagem dos clones é a consistência de sua qualidade, afinal todas as cópias têm exatamente o mesmo DNA. A banana de hoje é a mesma de milênios. Nos dias de hoje, a espécie Cavendish representa 99% de todas as bananas comercializadas no mundo. No Brasil, ela é conhecida como banana nanica.

Uma grande desvantagem é a suscetibilidade à doenças, pragas ou variações climáticas. Se uma praga ataca um indivíduo, esta atacará facilmente toda a população. Isso, somado a milênios de evolução, torna a banana um alvo fácil.

Na verdade, essa história é tão consistente que já houve uma espécie de banana chamada Gros Michel, que era dominante até os anos 1950. Um fungo, o Mal-do-Pananá, dizimou as plantações dessa espécie, o que obrigou os produtores a adotarem outro clone, o Cavendish.

Entretanto, a natureza evoluiu, enquanto a banana, não. Uma evolução do fungo do Panamá ameaça a Cavendish, atualmente. É uma questão de tempo, sejam dezenas ou centenas de anos, para surgir na natureza alguma praga ou doença que dizime o nosso exército de clones.

Sem reprodução sexuada, fica extremamente difícil inserir modificações genéticas. Projetos de pesquisa para aprimorar a banana se tornam extremamente caros, com resultados incertos.

Fazendo uma analogia, para ilustrar o quão artificial foi a seleção. É como se um ET, ou um Titã, pegasse toda a população de seres humanos da Terra, escolhesse um indivíduo alto, obeso e sem testículos (digamos, 1,95 m com 250 Kg), e clonasse o mesmo indivíduo à exaustão. Como este não se reproduz, o Titã fica responsável por reproduzir clones via métodos artificiais.

Pelo indivíduo ter uma série de problemas, digamos diabetes, pressão alta, dor nas juntas (as características boas para o Titã não são necessariamente boas para a pessoa), ele deve receber uma dose maciça de cuidados, como remédios diversos.

O Titã e o exército de clones dominaram a face da Terra, a ponto de substituir quase todas as outras pessoas. Porém, a natureza é maior do que o Titã, e uma doença, digamos uma super gripe, começa a dizimar o seu clone favorito. Por todas as cópias serem iguais, a super gripe encontra um terreno fértil e abundante.

O Titã, vendo isso acontecer, primeiro dobra a dose de cuidados em seu clone (mais remédios), depois, tenta desenvolver resistência genética à gripe. Ele pega o punhado de seres humanos normais que sobraram, para estudar. O clone não consegue mais fazer sexo, há milênios, e seus parentes são pessoas mirradas de 70 Kg e 1,70 m, pouco atrativas ao Titã.

Há poucas alternativas. Ou surge outro clone interessante dessa população de seres humanos, ou ele deve pegar um gene resistente de algum desses mirradinhos e inserir em seu clone. Note que é uma tarefa extremamente complexa – seria muito mais viável se, desde o início, toda a população tivesse evoluído naturalmente.

Links.
https://www.conservationmagazine.org/2008/09/the-sterile-banana/

https://www.thedailymeal.com/eat/why-don-t-bananas-have-seeds

http://plantproject.com.br/novo/2018/08/global-a-luta-para-salvar-as-bananas/

https://www.yarabrasil.com.br/conteudo-agronomico/blog/tipos-de-bananas/

A Quest for the Gros Michel, the Great Banana of Yesteryear – Gastro Obscura (atlasobscura.com)

Curiosidade: A banana tem semente? – Estudo Prático (estudopratico.com.br)

Naval sobre saúde, morte e meditação

Continuação do post Naval sobre riqueza e felicidade (ideiasesquecidas.com)

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A realidade é que a vida é um jogo de um único jogador. Você nasceu sozinho. Você vai morrer sozinho. Todas as suas interpretações estão sozinhas. Todas as suas memórias estão sozinhas. Em três gerações, você e as lembranças de você se vão e ninguém se importa. Antes de você aparecer, ninguém se importou.

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Talvez uma das razões pelas quais yoga e meditação são difíceis de sustentar é que eles não têm valor extrínseco. Jogos de um jogador. Buffett tem um grande exemplo quando pergunta se você quer ser o melhor amante do mundo e conhecido como o pior, ou o pior amante do mundo e conhecido como o melhor?

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Se você não se vê trabalhando com alguém para a vida toda, não trabalhe com eles por um dia.

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Se você vê negatividade em todos os lugares, saiba que o mundo apenas reflete seus próprios sentimentos de volta para você.

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Política, academia e status social são todos jogos de soma zero. Jogos de soma positiva criam pessoas positivas. 

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Aumente a serotonina no cérebro sem drogas: luz solar, exercício, pensamento positivo e triptofano.

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A morte é a coisa mais importante que vai acontecer para você. Quando você olhar para a sua morte e você a reconhecer, em vez de fugir dela, veja que trará um grande significado para sua vida.

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Não há legado. Não há nada para deixar. Todos nós vamos embora. Nossos filhos terão ido embora. Nossos trabalhos serão pó.

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Os médicos não vão te deixar saudável. Nutricionistas não vão te deixar magro. Professores não vão te fazer inteligente. Gurus não vão te acalmar. Mentores não vão te deixar rico. Treinadores não vão fazer você se encaixar no time. Em última análise, você tem que assumir a responsabilidade. Salve a si mesmo.

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Nunca conheci meu maior mentor. Eu queria tanto ser como ele. Mas sua mensagem era a oposta: seja você mesmo, com intensidade apaixonada. Ninguém no mundo vai ganhar de você em ser você.

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“Não tenho tempo” é apenas outra maneira de dizer “Não é prioridade”.

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O que eu fiz foi decidir que minha prioridade número um na vida, acima da minha felicidade, acima da minha família, acima do meu trabalho, é a minha própria saúde. Começa com minha saúde física.

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A maior parte do nosso sofrimento vem da aversão. A maior parte do sofrimento de tomar um banho frio é o caminho para o chuveiro. Uma vez dentro, você está dentro. Não é sofrimento. Está frio. Seu corpo dizendo que está frio é diferente da sua mente dizendo que está frio.

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Eu recomendo meditar uma hora por manhã porque qualquer tempo a menos não é suficiente para realmente entrar fundo.

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Meditação não é difícil. Tudo que você tem que fazer é sentar lá e não fazer nada. Sente-se. Feche os olhos e diga: “Vou me dar um tempo por uma hora. Esta é a minha hora de folga da vida. Esta é a hora que eu não vou fazer nada”.

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Você é basicamente um monte de DNA que reagiu ao ambiente.

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O maior superpoder é a habilidade de mudar a si mesmo.

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Para ter paz de espírito, você tem que ter paz de corpo primeiro.

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Seja impaciente com ações, paciente com resultados.

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Quero viver de uma forma que se minha vida ocorresse mil vezes, Naval seria bem-sucedido 999 vezes. Não seria um bilionário, mas se sairia muito bem todas as vezes.

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Se há algo que você quer fazer mais tarde, faça agora. Não há “mais tarde”.

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Em algum nível, você está fazendo isso para aprovação social. Você está fazendo isso para se encaixar com os outros macacos. Você está se adaptando para se dar bem com o rebanho. Não é aí que haverá retorno na vida.

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Esteja ciente de que não há “adultos”. Todos se aperfeiçoam à medida que avançam. Você tem que encontrar seu próprio caminho, escolher, escolher e descartar como achar melhor.

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Na verdade, não há nada além deste momento. Ninguém nunca voltou no tempo, e ninguém nunca foi capaz de prever o futuro com sucesso de qualquer maneira que importa.

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Valorize seu tempo. É tudo o que você tem. É mais importante que seu dinheiro. É mais importante que seus amigos.

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Isso não significa que você não pode relaxar. Enquanto você estiver fazendo o que quer, não é uma perda de tempo.

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Não gaste seu tempo fazendo outras pessoas felizes. Outras pessoas sendo felizes é problema delas.

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Veja também:

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Como ficar rico (sem ter sorte) (ideiasesquecidas.com)

O caranguejo-samurai Heikegani

“Kani” significa “caranguejo”, em japonês.

O Heikegani é o caranguejo de Heike. Nota-se uma certa semelhança com uma máscara de samurai.

Há uma lenda explicando o surgimento deste tipo exótico.

Em 1185, duas frotas de clãs poderosos se enfrentaram nos mares: Heike e Minamoto.
O objetivo era conquistar o poder do país todo.

O imperador (fantoche, diga-se de passagem) era um menino de 7 anos do clã Heike. Os Minamoto eram os aspirantes ao trono.

Os Heike foram derrotados, e o imperador menino se afogou no mar. Minamoto Yoritomo se tornou o primeiro Shogun, o chefe militar que exercia o poder de fato (colocando imperadores fantoche segundo a sua conveniência).

Segundo a lenda, caranguejos com a face de samurais começaram a aparecer perto do local da batalha. Seriam os guerreiros Heike, reencarnados na forma de caranguejo.

Carl Sagan menciona o caranguejo-samurai, na série Cosmos. Ele cita que tais caranguejos, quando pegos, não são comidos. Em respeito aos guerreiros antigos, são jogados de volta ao mar.

Quem desenhou o rosto de um samurai, segundo Sagan? Seria uma forma de seleção artificial. Um caranguejo comum seria comido normalmente. Um caranguejo que, aleatoriamente se parece com um ser humano, tem mais chances de ser jogado de volta ao mar…

Seja como for, os guerreiros de Heike continuam a sua batalha, até os dias de hoje.

https://en.m.wikipedia.org/wiki/Heikegani

Cigarras e números primos

O que o ciclo de vida de cigarras exóticas tem a ver com números primos?

O artigo do link fala de cigarras que vão à superfície a cada 17 anos. É um comportamento diferente, sem dúvida.

Em sua forma imatura, esses insetos passaram os últimos 17 anos no subsolo, onde se alimentaram das raízes das árvores. Mas chegou a hora de procriarem e renovarem o ciclo em uma tarefa que exigirá que cigarras imaturas, chamadas ninfas, deixem confortáveis confins subterrâneos, transformarem-se em adultos e encontrarem um companheiro. E é aí que entra o icônico zumbido, enquanto os machos tentam cortejar uma parceira com seus zangões impressionantemente estridentes.

Existe uma teoria de que este número de anos não seja aleatório, e sim, uma estratégia que derivou do eterno jogo entre predador e presa.

Note que 17 é um número primo. Ser um número primo significa que este é divisível por 1 e por si mesmo.

Imagine que a cigarra descrita tenha um predador especializado nela.

O predador tem que ter um ciclo tão longo quanto os 17 anos para conseguir comer a cigarra. A cigarra consegue sobreviver 17 anos como larva, comendo as raízes das árvores, protegida dentro da terra. Já o predador, dificilmente conseguiria aguentar tanto tempo.

Imagine outra situação, a título de exercício. Imagine que a cigarra agora tenha um ciclo de 18 anos.

18 é um número composto, ou seja, 6*3 = 18.

Um predador pode adotar uma estratégia menos custosa: aparecer a cada 6 anos. Em dois dos ciclos, ele come algo menos saboroso, digamos, baratas, somente para sobreviver ao ciclo seguinte. E, no terceiro ciclo, ele pode ir à farra, festejando com as saborosas cigarras.

Já com um número primo, não é possível usar a estratégia acima.

Os primeiros primos são 2, 3, 5, 7, 11, 13 e 17.

Note que a matéria diz que há cigarras com o ciclo de 13 anos também.

Com menos anos, digamos 3 ou 5, facilita a entrada de predadores (que podem se sujeitar a comer baratas por alguns anos).

Quem diria que números primos tivessem relação com o ciclo de vida das cigarras!

Veja também:

Link do artigo: https://gizmodo.uol.com.br/milhoes-de-cigarras-devem-aparecer-nos-eua-depois-de-passarem-17-anos-debaixo-da-terra/

https://ideiasesquecidas.com/laboratorio-de-matematica/

A nova máscara da Morte Rubra

O senador Próspero é um político brasileiro de longa data. Poucos conhecem as entranhas do poder tão bem quanto ele. Ficou multimilionário trocando favores com outros políticos, favorecendo empresas que o presenteassem com agrados e utilizando a máquina pública a seu favor.

Uma pandemia mundial vinha ocorrendo, vitimando a população sem escolher entre ricos e pobres e colapsando o sistema de saúde. Por isso, o senador Próspero resolveu se refugiar em uma de suas fazendas no interior de Goiás. Seu plano era ficar ali por pelo menos 6 meses.

Já que ele não poderia fazer nada pela população sofrendo com a praga, ele iria se isolar e desfrutar do que tinha acumulado por tanto anos, pensou.

Sua fazenda tinha uma casa grande e luxuosa. Piscina, quadras de esportes. Um heliponto. Mudas frutíferas diversas, um lago para pescar, sala de musculação.

Ninguém poderia entrar ou sair após o isolamento começar. Esta era uma ordem expressa: isolamento total. Uma pessoa com a praga contaminaria a todos. Quem entrasse ali deveria ter feito testes médicos anteriormente, e só colocaria o pé para fora da propriedade após o fim da pandemia.

Para suportar 6 meses de isolamento, o senador Próspero mandou trazer todos os luxos que tinha em Brasília. Alguns caminhões trouxeram sua mudança, incluindo móveis refinados, eletrodomésticos. Valores enormes na forma de dólares, joias e ouro. Suprimentos não poderiam faltar. Foi encomendada mais de 1 tonelada de carne argentina da melhor qualidade. Mais de 500 garrafas de vinho do mundo inteiro, queijos sofisticados, frutas exóticas e o melhor que o dinheiro poderia comprar.

E as pessoas? Além dos leais serviçais de segurança e limpeza, o senador Próspero trouxe o seu chef favorito e o seu cabelereiro particular. Ele convidou duas dúzias de seus melhores amigos de farra, escolhidos a dedo. Além disso, trouxe mais de 50 acompanhantes de luxo – todos os fins de semana haveria festas suntuosas, para as quais elas deveriam estar deslumbrantes. Pensando nas festas, três de seus cantores e bandas favoritos também foram chamados…

E assim, passaram-se muitas semanas, regadas a luxo, festas, festas e festas. No mundo além do muro, a praga atingia o seu ápice, devastando os locais por onde passava. O efeito da praga era deixar cadáveres com pústulas vermelhas, enormes, por todo o rosto dos infectados, poucas horas após a contaminação – por isso, a praga era chamada de “Morte Rubra”. Mesmo quem não era afetado diretamente sofria as consequências econômicas de uma recessão brutal. Porém, dentro do muro, ninguém estava preocupado com isso, havia muito a festejar…

Um dia, o senador Próspero ficou entediado com a mesmice de sua vida ali dentro. Para a próxima festa, ele planejou algo espetacular. Seria a mais suntuosa, a melhor festa até então, e seria um baile de máscaras. Ele não economizaria nenhum recurso.

Após algumas semanas de preparação, o dia do baile de máscaras finalmente chegara. Todos os seus parceiros de farra e as acompanhantes de luxo, elegantemente vestidos, cada qual com a sua máscara, a ocupar o salão de festas de sua casa grande.

Até que, num canto do salão, as pessoas começaram a se afastar de um intruso. Gritos de assombro, tensão no ar. O senador Próspero notou a agitação estranha e foi ver o que era.

Para o seu espanto, uma das pessoas estava vestida de Morte Rubra.

– Que brincadeira é essa? Como ousa? Prendam ele! Tirem a sua máscara para sabermos quem é!

Com toda a tensão da peste no ar, vestir-se de Morte Rubra era uma brincadeira além do aceitável. O autor de tal brincadeira seria exemplarmente punido, banido para sempre de seu círculo, pensou.

Porém, nem os seguranças nem os outros convidados esboçaram reação. A pele do intruso estava rígida, cadavérica. Os seus movimentos eram não humanos, assombrados. E assim, a Morte Rubra foi andando, lentamente, pelos cômodos da casa grande.

O senado Próspero, enfurecido, decidiu ele mesmo tomar a dianteira. Pegou um punhal, aproximou-se do intruso e o atacou. Sem efeito. Tentou tirar a máscara. Nada. Não era máscara. Era a Morte Rubra em pessoa!

Só então, ele se deu conta que a Morte Rubra já estava, há muito tempo, em seu meio. O isolamento e as festas tinham até ajudado na propagação dela. Um a um, os seus convidados foram vestindo a máscara da Morte Rubra e caindo ao chão, até chegar a vez do senador Próspero…

Baseado no inigualável conto “A máscara da morte rubra”, de Edgar Alan Poe.

Como funcionam os modelos epidemiológicos?

O modelo epidemiológico SIR (e derivados) é um dos mais utilizados na atualidade. Ele é simples de entender e modelar, e muito poderoso nas implicações. Entretanto, tem várias hipóteses fracas. No final das contas, há uma incerteza muito grande no que pode ocorrer. O texto a seguir discute essas implicações e fornece uma versão em Excel do modelo.

  1. Antes, um aquecimento: modelo exponencial simples.

A tentativa mais simples de criar um modelo epidemiológico é pegar a curva de ocorrências e fitar uma curva exponencial, como na figura a seguir, com os casos confirmados de COVID-19 no Brasil.

Porém, esse modelo tem um defeito grave: ele cresce infinitamente. Projetando a série, no dia 90 já há 250 milhões de casos (mais do que a população do BR). Deixando mais tempo, a série vai a infinito, o que evidentemente está errado.

Vide planilha “ModeloExp.xlsx” para download.

  1. Modelo SIR – Saudáveis – Infectados – Recuperados

O modelo SIR considera a interação entre Saudáveis, Infectados e Recuperados.

O início considera toda a população saudável e alguns poucos infectados.

Um infectado pode transmitir para vários saudáveis – e essa taxa é a primeira equação abaixo. A taxa de decrescimento de saudáveis é proporcional a um fator vezes o número de saudáveis vezes a proporção de infectados na população total.

Ex. Para o corona vírus, alguns estimaram essa taxa de infecção em 4 (um infectado transmite para 4 saudáveis), outros estudos chegaram até a 10. Um dos grandes problemas desse modelo é estimar esse fator.

A segunda equação é a taxa do número de infectados: proporcional a quantos saudáveis se infectaram menos quantos infectados se recuperam.

A terceira equação é a taxa de quantos infectados se recuperam: para este exercício, é considerado um valor de 10 dias para a pessoa se recuperar.

O gráfico mostra o comportamento dessas curvas, para o caso do BR.

Note que o comportamento exponencial continua existindo, só que diminui à medida que o número de saudáveis diminui e mais gente se recupera.

Só esse modelo simples já explica muita coisa. Por exemplo, tirando 100 milhões de pessoas saudáveis (digamos, com quarentena forçada) e diminuindo um pouco a velocidade de transmissão, desloco e diminuo a curva de infectados.

Se existir uma vacina, é a mesma coisa.

Se tiver um remédio que cura rapidamente, a curva de recuperados aumenta mais rapidamente.

  1. Utilizando o modelo SIR no Excel

O modelo no Excel descreve a dinâmica Saudáveis – Infectados – Recuperados.

Pelo método, os dias devem ser divididos em pedaços menores – no caso, 0,05 dia. Isso porque estamos integrando as equações diferenciais descritas, e nisso estamos discretizando uma curva contínua.

                As fórmulas são:

Saudáveis (hoje) = saudáveis (ontem) – taxa dS/dt

Infectados (hoje) = Infectados(ontem) + taxa dI/dt

Recuperados(hoje) = recuperados (ontem) + taxa dR /dt

Ou seja, tudo depende de calcular as taxas de crescimento.

As taxas são descritas pelas equações, que dependem dos parâmetros de transmissão e recuperação (vide Excel para detalhar o cálculo).

O grande X da questão é estimar os parâmetros a serem utilizados.

Para o de recuperação (Kr acima) foi utilizado um valor de 10 dias, que é o tempo médio de uma pessoa se recuperar. O parâmetro é o inverso do valor, portanto, 0,1 – é como se a pessoa se recuperasse 10% por dia.

O Ki tem que ser estimado a partir da distribuição real de casos no BR.

O Ki tem que ser obtido de modo a minimizar o R2 entre o histórico e o modelo. Isso pode ser feito ou substituindo valores no braço, ou utilizando o solver (vide fórmulas na planilha).

Planilha para download.

Nota. Este conteúdo é baseado em  https://m.youtube.com/watch?feature=youtu.be&v=UsIRJFdT_wc.

Há uma explicação detalhada dos pontos citados.

  1. Conclusão

O modelo SIR é bastante simples (utiliza apenas alguns poucos parâmetros) e é largamente utilizado para fazer forecast epidemiológico.

Há diversas variantes mais complexas deste, incorporando outras variáveis.

Algumas hipóteses contestáveis:

– Um infectado tem igual chance de infectar qualquer um dos 200 milhões de saudáveis do BR, o que não é verdade (teria que fazer um modelo com refinação geográfica e movimentação de pessoas para pegar essa dinâmica).

– Não se sabe se alguém recuperado pode ficar infectado novamente e transmitir de novo o vírus a outrem.

– Este modelo não incorpora diretamente fatores como aumento de prevenção, isolamento.

– Uma pequena diferença no parâmetro causa enorme variação nos resultados, principalmente em períodos longos de tempo, por causa do comportamento exponencial. Portanto, é como um modelo meteorológico, que vale por poucos dias, ou modelos de campeonato de futebol: muda a cada rodada e deve ser constantemente alimentado.

No final das contas, sempre vai existir uma incerteza enorme no que pode acontecer, por melhor que seja o modelo.

Coloquei este trabalho no Github: https://github.com/asgunzi/ModeloCoronaVirus

Outra fonte: o Kaggle tem um grande conjunto de datasets, e vários pesquisadores postam modelos de forecast a fim de avançar no tema.

https://www.kaggle.com/c/covid19-global-forecasting-week-2

Veja também:

https://ideiasesquecidas.com/laboratorio-de-matematica/

https://ideiasesquecidas.com/2020/03/12/o-que-e-um-virus/

https://ideiasesquecidas.com/2017/08/09/a-teoria-dos-cisnes-negros/

O que é um vírus?

Tenho um fascínio por design simples e efetivo. E o vírus é a mais simples e efetiva forma de vida (?) que existe, se este puder ser considerado vivo.

Um vírus é como se fosse uma semente. Não tem metabolismo. Não consome energia. Não se movimenta, não respira, não absorve nada, não expele nada. Não se reproduz sozinho.

Um vírus é basicamente código genético, um invólucro e um mecanismo de acoplamento (para grudar em alguma célula), só isso. Ou, como o imunologista Sir Peter Medawar descreveu:

“Um pedaço de más notícias embrulhado em proteína”

A fim de comparação, uma bactéria tem uma estrutura: parede celular, DNA, capacidade de sintetizar proteínas e se reproduzir sozinha.

 
Uma bactéria tem o tamanho de uns 1000 nm (nanômetros), enquanto um vírus é de uns 10 nm. Um vírus é tão pequeno que passa por filtros que pegam bactérias, e por isso, foi chamado inicialmente de “agente filtrável”.

Comparação do tamanho entre bactéria e vírus


Tal qual uma semente, ele é simplesmente carregada pelo meio em que se encontra (água, sangue, etc). Como não gasta energia, se não tiver nada que o destrua, ele pode ficar anos simplesmente parado, até encontrar um ambiente favorável (no caso, uma célula de um ser vivo). Daí, a ação começa. O mecanismo de acoplamento liga o vírus à célula, e tal como uma seringa, injeta o código genético dentro do invólucro.


O código genético que o vírus carrega pode ser um DNA ou um RNA, tendo algo entre 2 e 200 genes (para comparação, uma pessoa como eu e você tem uns 20 mil genes).

O código genético do vírus sequestra os recursos da célula, fazendo-a reproduzir cópias do vírus, tal qual uma fábrica desenfreada.

Chega num ponto em que as réplicas são tantas que a célula explode, expelindo o vírus por todo ambiente e contaminando outras partes do corpo.

Há várias teorias para o surgimento do vírus. Talvez uma célula sadia que foi perdendo funções, até chegar ao básico do básico. Ou um pedaço de DNA que encontrou um invólucro.

A polêmica sobre o vírus ser vivo ou não. Um vírus não processa energia. Não absorve outras substâncias, nem expele. Ele depende de sequestrar recursos de outras células, para produzir mais vírus. Na verdade, estar vivo ou não depende da própria definição de vida, que é tênue para este caso extremo.

Só encapsular o DNA não basta. Vírus que não tiver alta capacidade de transmissão não vai conseguir se propagar. Outro que não tiver alta capacidade de reprodução não vai ser tão agressivo. Darwinismo puro, quem não consegue se reproduzir fica para trás. Isto inclui outros tratos como resistência a antivirais, atacar ou se esconder do sistema imune. Fazer o hospedeiro tossir, espirrar e salivar, de forma a aumentar a chance de infectar outros.

Ocorre que o vírus é tão simples que pode mutar facilmente o código genético. A taxa de mutação pode ser muito alta. Estima-se 1% de mutação por ano no caso do HIV.

Normalmente temos uma imagem ruim de vírus, que causam doenças. Entretanto, a grande maioria não faz nada. É um jogo muito melhor parasitar o hospedeiro sem ele nem saber. É um jogo muito ruim matar o hospedeiro – pelo menos, matar rápido demais, porque não vai dar tempo dele transmitir a outrem. Há uma diversidade espantosa de vírus, chegando a 100 milhões de tipos diferentes, parasitando tudo quando é forma de vida.

Vírus são muito frágeis para viver fora do corpo do hospedeiro, e não conseguem penetram a camada externa da pele, mas uma abrasão microscópica é suficiente. Ou levar o mesmo à boca, ao nariz.

Sobre vacinas, a primeira tentativa de prevenir contra a varíola (smallpox) foi a inoculação, usada na China e Índia centenas de anos antes de alcançar a Europa nos anos 1700. A técnica envolvia coçar a pele com uma agulha embebida de pus de uma lesão por varíola. Diferente do vírus adquirido por inalação, aquela produzia uma infecção na pele, mas era seguida por uma imunidade de longo prazo.

A técnica acima tinha uma taxa de mortalidade de 1-2%, comparada com uma taxa de 10-20% pela via aérea. Por isso, foi amplamente utilizada, até o desenvolvimento da vacina, no começo do século 19. Esta teve história semelhante: quem pegava a varíola da vaca (cowpox) tinha chance enorme de sobreviver, e ficava imune à forma perigosa da varíola. Os cientistas testaram a teoria, e cultivaram o cowpox em larga escala, a fim de imunizar as pessoas. A vacina foi sendo aperfeiçoada, e a varíola foi erradicada da face da Terra.

Sobre o coronavírus.

Eu acho este extremamente perigoso, por alguns motivos. A taxa de transmissão é alta. A mortalidade é menor que a de outros, como o ebola. Entretanto, ainda assim é considerável.

Alguns subestimam, dizendo que é muito pânico para nada, que doenças comuns matam muito mais gente. Entretanto, eles estão olhando para casos passados e para efeitos de primeira ordem.

Uma doença que mata o hospedeiro rápido demais é relativamente fácil de ser reconhecida, isolada e controlada. Já o novo Covid19 pode passar desapercebida por muitos, que vão continuar transmitindo a mesma.

Na Itália, em três semanas o número de casos passou de 3 pessoas a 10 mil, com 631 mortes. Uma grande percentagem (80%) das pessoas não sente grandes sintomas e podem ficar em casa. 20% precisam ir a um hospital, desses, uns 6% precisam de leitos de UTI. Dos que vão à UTI, uns 4% se recuperam.

Dada a grande velocidade com que isso acontece, 6% é muita coisa!

Por onde passa, o coronavírus lota hospitais. Aquele vídeo da construção do hospital na China não foi por acaso.

Efeitos de segunda ordem: UTIs lotadas, pessoas agonizando nos corredores. Médicos e enfermeiros também estão sendo vítimas deste vírus, desfalcando duplamente a frente de combate.

Os recursos são escassos, portanto pessoas com outras doenças vão ficar sem acesso a tratamento médico.

Outro efeito de segunda ordem é esse vírus mutar para uma variedade mais perigosa ainda (lembra o jogo Plague Inc., é bem interessante).

Se o vírus está causando estragos em países desenvolvidos, imagine no Brasil, com a nossa desorganização! O potencial de estrago real é grande, a curto prazo – depois destas preocupações iniciais, desenvolvimento de vacinas, conhecimento maior do vírus, a tendência é voltar ao normal.

Como diz o filósofo Nassim Taleb, é melhor superreagir do que reagir menos do que o necessário.

Links:

Plague Inc. Neste joguinho, você é uma doença (escolha ser vírus, bactéria, fungo), e tem o objetivo de eliminar a humanidade antes deles te eliminarem. Comece num país populoso de terceiro mundo. Primeiro, seja muito transmissível sem sintomas. Vá desenvolvendo resistência ao frio, calor, vacinas, ganhando letalidade, e aumentando a capacidade de mutação.

https://www.ndemiccreations.com/en/22-plague-inc

Fernando Reinach. Artigo sobre o coronavírus.

https://saude.estadao.com.br/noticias/geral,brincando-com-fogo,70003227993

Vírus, a short introduction

Sobre Cisnes Negros https://ideiasesquecidas.com/2017/08/09/a-teoria-dos-cisnes-negros

Sobre DNA

https://ideiasesquecidas.com/2017/07/11/%e2%80%8b-%e2%80%8bo-livro-de-receitas-de-1-gigabyte/

TTC Understanding the science for tomorrow

https://www.thegreatcourses.com/courses/understanding-the-science-for-tomorrow-myth-and-reality.html

Macacos prego e seres humanos

Estive a visitar um parque ecológico, que tinha várias espécies de pássaros, um puma, ema, lobo-guará, anta, etc…

Chegando à jaula dos macacos-prego, o zoólogo que nos acompanhou comentou que esses eram os bichos mais perigosos do parque. O macaco-prego é um macaquinho de 1 Kg, que fica pulando de um lado para o outro. Como este poderia ser perigoso?

Ele explicou que o macaco-prego tem boa memória e boa visão. Reconhece facilmente o tratador, e lembra que, sempre que ele aparece, é para levar algum indivíduo para um tratamento.

Eles se coordenam, vivem em grupo. E também atacam em grupo, e é o coletivo que faz deles tão perigosos. Eles também conseguem utilizar gravetos como ferramentas e pedras para atacar.

Um caso curioso. Uma vez, levaram o macho alfa para tratar os seus dentes. Ele ficou uma semana fora da cela. No início, foi uma confusão, caos na sociedade. Uns dias depois, o macho beta assumiu o comando da turma e pôs ordem na casa.

Quando o alfa retornou do dentista, ele viu o beta ocupando o seu lugar: uma briga pelo poder ocorreu. O macho alfa conseguiu dar uns sopapos no beta, que voltou à sua posição subordinada. Qualquer semelhança com os seres humanos não é mera coincidência.

Porque formigas gigantes não podem existir?

Porque formigas gigantes não podem existir? Na década de 80, assisti a um filme (horrível) na TV, chamado “Formigas gigantes”.

Era sobre um lugar onde formigas tinham sido expostas à radiação, transformando-se em formigas gigantescas.

Era um filme de horror, supostamente, então as formigas atacavam as pessoas. Sempre pisamos nas formigas, era a vez da formiga pisar na gente.

Um formigueiro já é um negócio horrível, agora, imagine um exército de formigas do tamanho de rinocerontes!

Porém, felizmente, este cenário nunca vai ocorrer na vida real. A lei do quadrado-cubo remete a Galileu Galilei. É bem simples.

Imagine um quadrado de 1 m por 1 m. A área é de 1 m^2. Duplicando o lado do quadrado, fica 2 m por 2 m. A área quadruplica, 4 m^2.

Já o volume de um cubo de lado 1 m é de 1 m^3. Duplicando o lado, 2 m x 2 m x 2 m = 8 m^3.

A área é proporcional ao quadrado, e o volume é proporcional ao cubo. E daí?

Daí que uma formiga gigante, mantendo exatamente as mesmas proporções, vai ter o volume aumentando proporcional ao cubo, enquanto a área da pele (formiga tem pele?) aumentando ao quadrado.

Se a formiga fosse do tamanho de um rinoceronte, aquelas perninhas finas das formigas não aguentariam o peso dela. Teriam que ser feitas de aço… ou teriam que ser pernas de rinoceronte, grossas, enormes.

Outra característica é que insetos têm exoesqueleto, aquela parte dura externa. Já os animais grandes não têm exoesqueleto, e sim um esqueleto interno.

O exoesqueleto para um ser grande seria terrível. Uma formiga pode cair da mesa e não acontece nada. Já uma formiga gigante quebraria facilmente parte desse exoesqueleto, já que este suporta o cubo do volume.

Portanto, uma formiga gigante nem conseguiria ficar de pé. Se ficasse, os seus órgãos internos não suportariam sustentar um corpo tão grande, além de que o exoesqueleto seria um problema.

Pense nisso na próxima vez que pisar numa formiga.

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https://en.wikipedia.org/wiki/Square%E2%80%93cube_law