Could a breathalyzer detect cancer? - Julian Burschka

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TED-Ed


Por favor, clique duas vezes nas legendas em inglês abaixo para reproduzir o vídeo.

Tradutor: Simone Gumier Revisor: Maricene Crus
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How is it that a breathalyzer can measure the alcohol content in someone’s blood,
0
6792
4933
Como pode um bafômetro medir o nível de álcool no nosso sangue,
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hours after they had their last drink, based on their breath alone?
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11725
4616
horas depois da última ingestão, com base apenas no sopro?
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Exhaled breath contains trace amounts of hundreds, even thousands,
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16341
4550
O ar exalado dos pulmões contém vestígios de centenas, até mesmo milhares,
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of volatile organic compounds:
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20891
2460
de compostos orgânicos voláteis:
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small molecules lightweight enough to travel easily as gases.
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23351
4484
pequenas moléculas, leves o bastante para viajarem facilmente como gases.
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One of these is ethanol, which we consume in alcoholic drinks.
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27835
4599
Uma delas é o etanol, que consumimos em bebidas alcoólicas.
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It travels through the bloodstream to tiny air sacs in the lungs,
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32434
3975
Ele viaja pela corrente sanguínea, até os alvéolos pulmonares,
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passing into exhaled air at a concentration 2,000 times lower,
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36409
4739
passando para o ar exalado a uma concentração 2 mil vezes menor,
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on average, than in the blood.
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41148
2265
em média, do que no sangue.
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When someone breathes into a breathalyzer,
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43413
2402
Quando alguém sopra em um bafômetro,
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the ethanol in their breath passes into a reaction chamber.
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45815
4050
o etanol presente no ar exalado passa para uma câmara de reação.
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There, it’s converted to another molecule, called acetic acid,
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49865
4028
Lá, ele é convertido em outra molécula, chamada acido acético,
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in a special type of reactor that produces an electric current during the reaction.
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53893
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em um tipo especial de reator que produz uma corrente elétrica durante a reação.
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The strength of the current indicates the amount of ethanol
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3118
A força da corrente indica a quantidade de etanol na amostra de ar,
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in the sample of air, and by extension in the blood.
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62025
3729
e, por conseguinte, no sangue.
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In addition to the volatile organic compounds like ethanol
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65754
3180
Além dos compostos orgânicos voláteis,
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we consume in food and drink,
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68934
2106
como o etanol ingerido dos alimentos e das bebidas alcoólicas,
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the biochemical processes of our cells produce many others.
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71040
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os processos bioquímicos de nossas células produzem muitos outros.
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And when something disrupts those processes, like a disease,
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3590
E quando algo interfere nesses processos, como uma doença,
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the collection of volatile organic compounds in the breath
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3290
os compostos orgânicos voláteis presentes no ar exalado também podem variar.
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may change, too.
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1860
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So could we detect disease by analyzing a person’s breath,
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83624
3980
Será que poderíamos detectar doenças analisando o ar exalado por uma pessoa,
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without using more invasive diagnostic tools
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sem exames de diagnósticos mais invasivos
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like biopsies, blood draws, and radiation?
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90401
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como biópsias, radiação e exames de sangue?
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In theory, yes,
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94054
1773
Teoricamente, sim.
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but testing for disease is a lot more complicated than testing for alcohol.
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95827
4890
Mas os testes de doenças são bem mais complicados que os de nível alcoólico.
01:40
To identify diseases,
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100717
1620
Para identificar doenças,
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researchers need to look at a set of tens of compounds in the breath.
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102337
4466
os pesquisadores precisariam considerar dezenas de compostos no ar exalado.
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A given disease may cause some of these compounds
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106803
2830
Uma dada doença pode fazer com que alguns desses compostos
01:49
to increase or decrease in concentration, while others may not change—
29
109633
4700
aumentem ou diminuam de concentração, enquanto outros talvez não mudem.
01:54
the profile is likely to be different for every disease,
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114333
3283
É provável que o perfil seja diferente para cada doença
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and could even vary for different stages of the same disease.
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117616
3877
e que possa até mesmo variar em diferentes estágios dela.
02:01
For example, cancers are among the most researched candidates
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3790
Por exemplo, os tipos de câncer estão entre os candidatos
mais pesquisados para o diagnóstico pela análise do ar exalado.
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for diagnosis through breath analysis.
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125283
2650
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One of the biochemical changes many tumors cause
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3000
Uma das reações bioquímicas que muitos tumores podem causar
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is a large increase in an energy-generating process
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130933
3472
é um grande aumento em um processo de geração de energia chamado glicólise,
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called glycolysis.
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2100
02:16
Known as the Warburg Effect,
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136505
1910
conhecido como "Efeito Warburg",
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this increase in glycolysis results in an increase of metabolites like lactate
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138415
5754
Esse aumento da glicólise eleva os metabólitos, como o lactato,
02:24
which in turn can affect a whole cascade of metabolic processes
39
144169
4170
que, por sua vez, podem afetar uma série de processos metabólicos
02:28
and ultimately result in altered breath composition,
40
148339
3451
e, por fim, resultar na composição alterada do ar,
02:31
possibly including an increased concentration of volatile compounds
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151790
4535
possivelmente incluindo uma concentração aumentada de compostos voláteis,
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such as dimethyl sulfide.
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156325
2423
como o sulfóxido de dimetilo.
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But the Warburg Effect is just one potential indicator of cancerous activity,
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158748
4537
Mas o Efeito Warburg é apenas um possível indicador de atividade cancerosa
02:43
and doesn’t reveal anything about the particular type of cancer.
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163285
4018
e não revela nada sobre o tipo de câncer.
02:47
Many more indicators are needed to make a diagnosis.
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167303
3862
Mais indicadores são necessários para fazer um diagnóstico.
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To find these subtle differences,
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171165
1806
Para encontrar essas diferenças sutis,
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researchers compare the breath of healthy people
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172971
2870
os pesquisadores comparam o ar exalado por pessoas saudáveis
02:55
with the breath of people who suffer from a particular disease
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175841
3170
com o de pessoas que sofrem de alguma doença,
02:59
using profiles based on hundreds of breath samples.
49
179011
3350
usando perfis baseados em centenas de amostras de ar.
03:02
This complex analysis requires a fundamentally different,
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182361
3730
Essa análise complexa requer um tipo de sensor bem diferente
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more versatile type of sensor from the alcohol breathalyzer.
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186091
4060
e mais versátil que o bafômetro.
03:10
There are a few being developed.
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190151
2053
Alguns estão sendo desenvolvidos.
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Some discriminate between individual compounds
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2867
Alguns diferenciam os compostos individuais,
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by observing how the compounds move through a set of electric fields.
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195071
4230
observando como eles se movem por uma série de campos elétricos.
03:19
Others use an array of resistors made of different materials
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199301
3360
Outros utilizam uma gama de resistores feitos de diferentes materiais,
03:22
that each change their resistance when exposed to a certain mix
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202661
3960
os quais alteram a resistência quando expostos a uma certa mistura
03:26
of volatile organic compounds.
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206621
2540
de compostos orgânicos voláteis.
03:29
There are other challenges too.
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209161
1776
Há outros desafios também.
03:30
These substances are present at incredibly low concentrations—
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210937
3930
Essas substâncias estão presentes em concentrações incrivelmente baixas,
03:34
typically just parts per billion,
60
214867
2340
geralmente apenas partes por bilhão,
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much lower than ethanol concentrations in the breath.
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217207
3190
muito inferiores às concentrações de etanol no ar exalado.
03:40
Compounds’ levels may be affected by factors other than disease,
62
220397
3890
Os níveis dos compostos podem ser influenciados por fatores além da doença,
03:44
including age, gender, nutrition, and lifestyle.
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224287
4450
incluindo idade, gênero, alimentação e estilo de vida.
03:48
Finally, there’s the issue
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228737
1319
Por fim, existe a necessidade de distinguir quais compostos da amostra
03:50
of distinguishing which compounds in the sample
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230056
2611
03:52
were produced in the patient’s body
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232667
1990
foram produzidos no organismo do paciente
03:54
and which were inhaled from the environment
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234657
2390
e quais foram inalados no ambiente, pouco antes do teste.
03:57
shortly before the test.
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237047
2240
03:59
Because of these challenges, breath analysis isn’t quite ready yet.
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239287
4370
Em razão desses desafios,
a análise do ar exalado ainda não está disponível.
04:03
But preliminary clinical trials on lung, colon,
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243657
3101
Mas os testes clínicos preliminares em câncer nos pulmões, no cólon
04:06
and other cancers have had encouraging results.
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3831
e em outros tipos de câncer têm apresentado resultados encorajadores.
04:10
One day, catching cancer early might be as easy as breathing in and out.
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6040
Um dia, a detecção precoce do câncer
poderá ser tão fácil quanto inspirar e expirar.
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