Revista Eletrônica do Programa de Bolsas - Edição ZERO

Bolsista: RAQUEL COSTA NEIA
Orientador(a): FABIO FARIA DA MOTA
Resumo: Serratia são bactérias gram-negativas que pertencem à família Yersiniaceae. Elas são encontradas associadas a uma ampla variedade de ambientes, como água, solo, plantas, insetos e animais vertebrados, podendo causar infecções nesses últimos. Enquanto, a frequência de infecções em humanos saudáveis pela principal espécie, S. marcescens, ainda é relativamente baixa, pacientes hospitalizados são mais acometidos. Logo, S. marcescens caracteriza-se como um patógeno oportunista, principalmente associado a infecções hospitalares, que pode infectar o sistema respiratório e urinário, mas também provocar quadros de bacteremia, septicemia, meningite e até endocardite. Os fatores de virulência que permitem a colonização dos diferentes tecidos do hospedeiro e promovem a patogenicidade, driblando os mecanismos de defesa do hospedeiro, ainda são poucos conhecidos nesse grupo bacteriano. Devido a inúmeras dificuldades de se estudar fatores de virulência in vivo em modelos experimentais e levando em consideração a crescente disponibilidade de genomas e bases de dados de fatores de virulência e genes de resistência a antibióticos, a bioinformática e a ciência de dados se mostram alternativas atraentes para estudar esse grupo bacteriano. Neste contexto, o presente subprojeto vem utilizando bibliotecas de ciência de dados em linguagem Python, ferramentas de bioinformática como o Pathogenie, e as base de dados CARD, Resfinder, Arg-Annot, Arg Ranker, VFDB (Virulence Factor Database), para estudar 316 genomas de Serratia, incluindo 117 relacionados a infecções em humanos, 117 ambientais (solo e água), 39 associados a secreções e excretas de humanos (urina, fezes e mucosas), 39 associados a insetos e 4 associados a nematoides. Os resultados obtidos neste estudo mostram que a aquisição de alguns genes relacionados a bombas de efluxo, que conferem resistência a múltiplas classes de antibióticos, ainda se encontra restrita ao grupo de isolados obtidos a partir de infecções. Por outro lado, alguns genes que conferem resistência a aminoglicosídeos e algumas betalactamases, além das infecções, também foram encontrados em isolados de secreções e excretas. Além dessas resistências adquiridas, foi revelado que o gênero Serratia possui resistência intrínseca a alguns antibióticos, devido a genes de resistência comum a praticamente todos os isolados, e que provavelmente foram herdados do ancestral comum que formou o gênero. Em alguns isolados foram encontrados genes de fatores de virulência, como o que codifica para o sideróforo do tipo yersiniabactina, prevalente entre os membros da família Enterobacteriaceae, cujo papel é obter ferro para o permitir o desenvolvimento bacteriano dentro dos tecidos do hospedeiro; e outro que codifica para a enterotoxina 1 estável ao calor, também encontrada em de E. coli enteroagregativa (EST1).

Bolsista: Natã Caltenequel Cerca
Orientador(a): SIMONE QUINELATO BEZERRA
Resumo: As atividades exercidas nas coleções microbiológicas promovem grande impacto na sociedade, economia e saúde pública, assim, a qualidade dos componentes do acervo deve ser assegurada. Pois, representam a biodiversidade genética de fungos de importância médica e ambiental, a memória epidemiológica e o registro de variações ocorridas em agentes etiológicos ao longo do tempo, contemplando populações genéticas de organismos relacionados a pesquisas em saúde pública, além da potencialidade na produção de novos insumos de interesse biotecnológico. Estas coleções, além de atuarem como testemunho da diversidade biológica de ecossistemas muitas vezes já completamente degradados, prestam diversos serviços, atuando no desenvolvimento de pesquisa científicas, tecnologia, inovação e vigilância epidemiológica, bem como no desenvolvimento e produção de bioprodutos para diagnóstico, vacinas e medicamentos. A extensa diversidade genética e a plasticidade fenotípica dos microrganismos presentes na natureza, fazem com que as fontes de estudo em busca da seleção e do melhoramento de cepas produtoras de compostos bioativos seja inesgotável. São essenciais o conhecimento e o posterior aproveitamento desses microrganismos, isolados de diversos ecossistemas naturais, visto que, um conjunto de aplicações antes desconhecidas podem ser descobertas analisando-se suas vias metabólicas e, consequentemente, seus metabólitos. A biotecnologia de compostos de origem fúngica tem sido utilizada nas indústrias há décadas, todavia, há uma demanda cada vez maior para a seleção de novos isolados fúngicos. Estes microrganismos têm sido extensivamente requeridos como produtores de diferentes substâncias de interesse econômico, como enzimas, ácidos orgânicos, antibióticos, vitaminas, aminoácidos e esteroides. Espécies de Aspergillus secretam uma grande quantidade de enzimas hidrolíticas, além de diversos metabólitos como ácidos orgânicos, tornando estas espécies atrativas ao desenvolvimento de bioprocessos . Aspergillus niger é uma das espécies mais utilizadas na biotecnologia industrial em cultivos submersos e estado sólido devido a sua eficiente produção de enzimas degradadoras de polissacarídeos, com destaque para a produção de ácido cítrico, importante produto comercial, com uma produção global acima de um milhão de toneladas/ano. A indústria de alimentos é a maior consumidora deste bioproduto, geralmente aplicado para acidificar alimentos, servindo como conservante e prolongando sua vida útil. O ácido cítrico também pode ser encontrado na composição de produtos farmacêuticos, de limpeza, cosméticos, higiene pessoal e, até mesmo, empregado na limpeza de metais pesados, por causa de sua propriedade quelante. Por esta razão, é de extrema relevância a autenticação taxonômica de espécies preservadas em coleção biológica, assim como o desenvolvimento de estudos que gerem informações associadas relativas ao seu potencial biotecnológico, assegurando a qualidade do material biológico preservado e cedido. Assim, o presente estudo apresenta como objetivos a autenticação taxonômica por abordagem polifásica e avaliação da produção de ácido cítrico de 20 cepas de Aspergillus niger que compõem o acervo da Coleção de culturas de fungos filamentosos da Fundação Oswaldo Cruz. Para isso, as cepas serão reativadas através de três repiques contínuos consecutivos, realizados em triplicate e em meios de cultura específicos. Sendo incubadas em câmara climatizada à 25 °C ± 1°C por 7-21 dias para análise de viabilidade, estabilidade e pureza. Posteriormente, as cepas passarão pela etapa de autenticação por abordagem polifásica, através de técnicas de identificação morfológicas e moleculares. Ao final, estas cepas serão preservadas por liofilização e criopreservação. Em paralelo, será analisado o potencial de produção de ácido cítrico pelo processo de fermentação submersa, seguindo o método de Saffran; Denstedt (1948), através de espectofotometria. Os resultados obtidos neste estudo irão contribuir para a ampliação de dados sobre a diversidade das cepas estudadas, bem como a sua potencial utilização em processos biotecnológicos, garantindo o fornecimento de recursos biológicos e informações associadas, com qualidade assegurada para pesquisa científica e desenvolvimento tecnológico.

Bolsista: ALAN JOSE ALCANTARA DE FIGUEIREDO JUNIOR
Orientador(a): Guilherme de Sousa Ribeiro
Resumo: A chikungunya é uma infecção sintomática em cerca de 85% dos infectados. Os sintomas mais comuns são febre, poliartralgia e outras manifestações musculoesqueléticas. Estima-se de aproximadamente 40% das pessoas acometidas por chikungunya desenvolvam dores articulares crônicas, que podem durar meses a anos. Como consequência deste quadro, pode haver prejuízo da saúde mental e diminuição da capacidade funcional. Assim, esse estudo tem o objetivo de identificar os fatores associados à infecção pelo vírus chikungunya (CHIKV) e eventual prejuízo na produtividade laboral, saúde mental e prática de atividades físicas. Para atender aos objetivos do estudo, foi realizado um estudo de corte transversal, entre setembro de novembro de 2019, em Pau da Lima, Salvador, Bahia, e os incluídos no estudo formaram uma coorte, seguida por soroinquéritos anuais e por vigilância ativa para detecção de novas infecções assintomáticas e sintomáticas. Os critérios de inclusão foram: dormir pelo menos 3 noites por semana no domicílio, idade maior ou igual a 6 meses e não ter déficit cognitivo ou de comunicação. A inclusão dos participantes foi realizada por meio de seleção aleatória de domicílios e inclusão de voluntários. Foi estimado um tamanho amostral de 600 participantes e foram inclusos 606 participantes. Questionários para coleta de dados clínicos e sociodemográficos e questionários validados para avaliação da prática de atividade física, do prejuízo da produtividade laboral e rastreio de Transtorno Mental Comum (TMC) foram aplicados na inclusão e durante os soroinquéritos de seguimento. Durante os soroinquéritos, coletou-se amostras sanguíneas para verificar a presença de anticorpos IgG e IgM específicos contra CHIKV. Os participantes que apresentaram febre, exantema ou artralgia durante o seguimento foram identificados por meio da vigilância ativa e tiveram amostras de sangue coletadas para investigação por métodos moleculares e sorológicos para CHIKV. A caracterização dos participantes será realizada por meio de frequências absolutas e relativas e medidas de tendência central e dispersão. Indicadores de prevalência com intervalos de confiança (IC) de 95% serão calculados para descrever a frequência de infecções prévias pelo CHIKV. Esses indicadores serão calculados para todos os participantes e estratificados por características específicas com o intuito de analisar os fatores associados à infecção por esse arbovírus. Regressão de Poisson com ajuste para efeito de aglomerado domiciliar foi utilizada para estimar as razões de prevalência das associações entre características sociodemográficas com infecção prévia pelo CHIKV. Para avaliar a associação entre infecção pelo CHIKV e alteração da capacidade funcional será comparada o nível de atividade física entre os participantes com e sem anticorpos IgG contra o CHIKV através do teste de Qui-quadrado. O mesmo teste será feito para avaliar se infecção pelo CHIKV altera a produtividade no trabalho. Já para avaliar presença de TMC entre os grupos com e sem infecção prévia, será utilizado regressão de Poisson com ajuste para efeito de aglomerado domiciliar. O projeto foi aprovado pelo Comitê de Ética em Pesquisa do Instituto Gonçalo Moniz (IGM-Fiocruz), sob parece de nº 4.315.730. Considerando o contexto atual do Brasil, de transmissão do CHIKV em diversas regiões, este trabalho poderá informar sobre os impactos da chikungunya e orientar implementação de políticas públicas que visem assistir ae reabilitar os pacientes para o trabalho e para as atividades cotidianas.

Bolsista: Iasmin Nogueira Bastos
Orientador(a): Clarissa Araújo Gurgel Rocha
Resumo: Embora os estudos relacionados ao Carcinoma Escamocelular Oral (CEO) tenham avançado de modo significativo nos últimos anos, o conhecimento biológico sobre este tumor ainda é limitado e as opções de tratamento disponíveis ainda resultam em altas taxas de morbidade e piora na qualidade de vida dos pacientes portadores da doença. Neste contexto, considerando-se os desafios relacionados ao desfecho clínico e sobrevida para os pacientes com CEO e alinhado ao conhecimento de que a reativação de vias de sinalização embrionárias é importante para a iniciação, biologia tumoral, bem como para a manutenção da população de células tronco tumorais, a nossa hipótese é que a atividade da cascata HH ocorre preferencialmente em células tronco tumorais e que o bloqueio de GLI-1 tem uma ação anti-tumoral. Dentro desse cenário, o composto GANT 61 é uma molécula que se sobressai como um importante inibidor desta cascata sinalizadora. O objetivo deste projeto é avaliar os efeitos do GANT 61 na viabilidade, proliferação e morte celular em modelo 3D de carcinoma escamocelular oral. O estudo será realizado em modelo 3D (esferóides) de células de CEO metastáticas (HSC-3). Resultados prévios da equipe demonstram que o modelo foi satisfatoriamente padronizado e é reprodutível (vide relatório). Nos ensaios iniciais descritos no relatório de atividades, observamos a rápida formação do centro necrótico é um fator interveniente para a determinação da CE50%. Desta forma, no plano de trabalho proposto, avaliaremos aspectos relacionados ao tempo de bioprinting (formação do esferóide), estudaremos a curva de crescimento e viabilidade dos esferóides, além de realizar os ensaios de citotoxicidade e viabilidade na presença do fármaco, através de parâmetro metabólico (ATP celular).

Bolsista: Karinna Ketylim Nunes Figueredo
Orientador(a): Rosangela Maria Rodrigues Barbosa
Resumo: O conhecimento do comportamento dos mosquitos possibilita o entendimento sobre os mecanismos de estabelecimento e dispersão desses vetores. Tais conhecimentos são relevantes para o desenvolvimento de novas abordagens para o monitoramento e controle vetorial, ações atualmente prioritárias no Programa Nacional de Controle a Dengue (PNCD). A avaliação da aptidão entre mosquitos, cujo desenvolvimento pode ser afetado por fatores estressantes, pode trazer resultados de grande importância sobre a eficiência dos repelentes. O presente estudo tem como objetivo avaliar o efeito da disponibilidade de alimento das larvas no fitness do adulto Aedes aegypti e suscetibilidade à repelência ao DEET (N,N,-diethyl-3-methylbenzamide). Os testes serão realizados, na sala de comportamento do Departamento de Entomologia do Instituto Aggeu Magalhães-Fiocruz-PE, em uma arena constituída por uma gaiola dobrável, com contorno de alumínio (30,5 × 30,5 × 30,5 cm) e cobertura em poliéster (Bioquip), adequada para conter cerca de 100 fêmeas. Essa gaiola é fixada a uma placa de madeira (30 x 30 x 2,5 cm), a qual projeta para o seu interior dois tubos Dudley (5,5 cm) que são mantidos aquecidos por um banho de água circulante a 38°C. À mesma tábua de madeira, são presas duas agulhas de seringa projetadas 4 cm para dentro da gaiola. Essas servem como saída de dióxido de carbono (CO2), que flui a 50 ml/min. Entre cada tubo de Dudley e a seringa (8 mm), são fixados rolos de algodão, embebidos na sua extremidade com sangue (100 µL), no momento de cada ensaio. Alfinetes entomológicos são colocados 1,8 cm acima das agulhas, aos quais são presos os anéis de papel de filtro (4 cm x 25 cm), que servem como fonte repelente DEET (teste) e/ ou solvente (controle). A superfície oposta à placa de madeira tem uma abertura pela qual uma câmera filmadora registra os experimentos. Cada grupo experimental é exposto por, pelo menos, sete vezes, compreendendo sete repetições do ensaio, com troca dos anéis de papel de filtro, a cada 15 minutos. Os resultados preliminares de competitividade demonstram que desenvolvimento do grupo controle gerou adultos com tamanho de asas significativamente maior (p = 0,0047) em relação ao grupo competitivo. Os resultados finais deste estudo podem nortear novas abordagens na aplicabilidade de repelentes nas áreas de infestação por mosquitos.

Bolsista: Rafaela Scardini de OLiveira
Orientador(a): Flavia Carneiro
Resumo: A leucemia linfoide aguda de células T (LLA-T) representa de 12% a 15% de todos os casos de LLA em crianças e 25% em adultos, sendo que 20% dos pacientes entram em recidiva dentro de 2 anos após o diagnóstico. A doença recorrente é muito difícil de ser curada. Nesta fase, o transplante de medula óssea é o único tratamento que pode levar à cura, mas a reintrodução da remissão é um pré-requisito e isso é um desafio. O presente projeto propõe a identificação de alvos terapêuticos através de uma nova abordagem onde os genes alvos serão identificados pela análise combinada do interatoma e transcriptoma humanos (Carels et al., 2015). É esperado que a inibição de proteínas de alta conectividade e superexpressas em células malignas promova maior desarticulação nas redes de sinalização e as encaminhem para morte celular com menor incidência de efeitos colaterais para os tecidos saudáveis. Portanto, os novos alvos a serem identificados vão representar proteínas superexpressas e com maior grau de conectividade. O objetivo geral desse projeto é identificar novos alvos terapêuticos para LLA-T e validar in vitro os 5 mais promissores. Objetivos específicos: 1) Quantificação dos transcritos a partir dos dados de RNA-seq disponíveis nos bancos de dados. Iremos analisar os dados de RNA-seq de linhagens celulares de LLA-T, pacientes e células T e timócitos não leucêmicos (controles). O perfil de expressão gênica será avaliado por meio da taxa de identidade das sequências (tags) de RNA-seq com o conjunto das sequências humanas (BLASTn). A contagem de tag por gene será normalizada de acordo com os métodos descritos por Mortazavi et al. (2008) e Bullard et al. (2010). Os valores de expressão (contagem dos tags após normalização) da célula maligna serão subtraídos dos valores de expressão do controle. Os valores positivos indicam aumento do nível de expressão nas células tumorais. Para selecionar os genes superexpressos, utilizaremos como limiar um intervalo de confiança de 99%, considerando uma classificação one tail na base da distribuição gaussiana. 2) Escolha das proteínas com maior grau de conectividade nos subinteratomas de genes regulados positivamente como sendo alvos terapêuticos Com a lista dos genes regulados positivamente iremos identificar o sub-interatoma correspondente por comparação com o interatoma da EBI. A associação dos dados de transcriptoma e de interatoma permitirá identificar as proteínas reguladas positivamente que apresentam o maior potencial de se conectar com outras (hubs). As 5 proteínas com maior potencial de conexões reguladas positivamente serão consideradas como alvos para os testes de validação in vitro. 3) Knockdown dos alvos pela técnica de RNAi e/ou Knockout por Crisper/CAS9. Para a validação dos genes, usaremos linhagens celulares derivadas de LLA-T e, como controle, linfócitos do sangue periférico de doadores não portadores de leucemia para avaliarmos o efeito do knockdown/knockout dos genes. O knockdown dos alvos será feito pela técnica de RNAi. Moléculas de shRNA específicas para os genes identificados nos objetivos 1 e 2 serão adquiridas comercialmente e as linhagens celulares derivadas de LLA-T assim como os linfócitos controle, serão transduzidas os vetores contendo os shRNA de forma individual ou em conjunto. Alternativamente, o knockout dos genes poderá ser feito via Crisper/CAS9. Posteriormente a proliferação, viabilidade e apoptose serão avaliados. 4) Avalição da viabilidade e proliferação celular: Realizaremos contagem das células usando azul de tripan para verificar a proliferação celular e ensaios de cristal violeta e MTT (brometo de 3-(4,5-dimetil tiazol-2-il)-2,5-difenil tetrazólio) para detectar a viabilidade das células. A apoptose será avaliada por citometria de fluxo, através da marcação das células com anexina V e iodeto de propídeo. Carels N et al., 2015. PLoS One 10(1):e0115054 Mortazavi A et al., 2008. Nat Methods. 5:621–628 Bullard JH et al., 2010. BMC Bioinformatics. 18:11-94.