Revista Eletrônica do Programa de Bolsas - Edição 1

Revista: Edição 1 | Ano: 2023 | Corpo Editorial: Editorial | Todas edições: Todas
ISSN: 2966-4020
Associação do polimorfismo no gene da enzima conversora de angiotensina (ACE, ACE2) e no gene HLA-G com a gravidade da COVID-19 na gestação.
Bolsista: BRUNA BARROS DE QUEIROZ
Orientador(a): Norma Lucena Cavalcanti Licinio da Silva
Resumo: Associação do polimorfismo no gene da enzima conversora de angiotensina (ACE, ACE2) e no gene HLA-G com a gravidade da COVID-19 na gestação. Maria Eduarda Nascimento Silva, Mauro César da Silva, Norma Lucena Cavalcanti Licínio Silva. Instituto Aggeu Magalhães, Departamento de Imunologia, Laboratório de Imunogenética. A COVID-19 é uma infecção respiratória causada pelo SARS-CoV-2 (síndrome respiratória aguda grave coronavírus 2), que apresenta alta transmissibilidade. A gravidade da COVID-19 está associada a comorbidades, como hipertensão, diabetes e obesidade, e possivelmente fatores genéticos. Na gravidez, o corpo sofre modificações físicas, fisiológicas e imunológicas, incluindo a regulação do HLA-G, que reduz a resposta imune promovendo a tolerância materno-fetal. Alteração na expressão do gene HLA-G na placenta estão associadas à pré-eclâmpsia (PE), cujos fatores de risco se sobrepõem aos da COVID-19. Ademais, a enzima conversora de angiotensina 2 (ACE2), uma proteína de membrana presente em células do trato respiratório e na placenta, que participa na regulação da pressão arterial, atua também como receptor para o SARS-CoV-2. Na gestação, a expressão de HLA-G pode inibir ou diminuir a ação de patógenos como mecanismo de defesa, mas variantes genéticas do HLA-G podem diminuir sua expressão, deixando o órgão mais vulnerável a infecção pelo SARS-CoV2, pois é rica nos receptores ACE. O presente estudo tem como objetivo: Avaliar a relação entre polimorfismos nos genes ACE2 e HLA-G com a gravidade da COVID-19 na gestação. Foram coletadas 744 amostras sanguíneas, considerando grupo controle e grupo alvo, essas amostras foram processadas, levando a separação das células mononucleares do sangue periférico (PBMC) por gradiente de densidade; o DNA genômico vem sendo extraído, através do DNAZOL, para amplificação da 3’ UTR do gene HLA-G, com primers DONG 8F [0,5] pmols e DONG R [0,5] pmols. O material amplificado foi observado em gel de agarose 2%, revelado por sybr SAFE, e o produto de PCR seguiu para realização do sequenciamento tipo SANGER. Será ainda realizada a avaliação de polimorfismos no gene ACE2, seguida de análises estatísticas para verificar se há de fato a influência desses polimorfismos na gravidade da doença em mulheres gestantes. Apoio: FACEPE, FIOCRUZ, CNPq.
Nanossensores para detecção otimizada de SARS-COV II por LAMP
Bolsista: JOYCE LUIZA VIANA CRUZ
Orientador(a): ANNA CAROLINA PINHEIRO LAGE
Resumo: A estratégia de utilização de nanopartículas metálicas, especialmente nanopartículas de ouro (AuNps) como sondas moleculares para detecção pode levar à construção de plataformas simples e altamente sensíveis de diagnóstico, baseadas na avaliação de alterações na sua banda plasmônica. Essa estratégia baseia-se em modificar a superfície das partículas através da ligação de biomoléculas para detecção de biomarcadores alvo, incluindo DNA de patógenos. A ligação dos biomarcadores alvo promove alterações dielétricas no meio circundante às partículas alterando, dentre outras coisas, o índice de refração local. A banda plasmônica é sensível a qualquer mudança na superfície da partícula e no meio ao seu redor; por isso, quando os biomarcadores se ligam ocorre um shift do pico de absorção da banda plasmônica. Estas abordagens permitem a construção de biossensores simples, rentáveis, versáteis e com limites de detecção bastante interessantes descritos na literatura. A utilização de nanopartículas metálicas, como as AuNps, para otimizar técnicas de diagnósticos é uma aposta crescente. A técnica LAMP (Loop-mediated isothermal amplification) já facilita o diagnóstico molecular por eliminar a necessidade dos termocicladores na amplificação do DNA, por exemplo. Porém, os resultados obtidos geralmente são lidos através de fluorometria ou turbidimetria, e esses métodos precisam ser aprimorados no sentido de se aumentar a facilidade e confiabilidade e as nanopartículas metálicas podem ser aliadas na transposição dessas questões. Assim, propõe-se a o desenvolvimento de uma plataforma Nanopartículas-LAMP; A construção de um biossensor para ser utilizando em LAMP, aproveitando a sensibilidade plasmônica das partículas, as quais terão sua superfície moldada estrategicamente para o aumento da especificidade. Desta forma, o presente projeto propõe a construção de biossensores para diagnóstico diferencial de SARS-COV-2 e outros virus respiratórios como INfluenza, baseados na ligação de seu material genético amplificado à nanopartículas metálicas especificamente desenhadas para tal detecção. Estes biossensores permitem a leitura direta de amplificação de material genético via LAMP, com vantajosa diminuição do tempo da execução da técnica e aumento de sua sensibilidade especificidade de leitura.
Diversidade de formas imaturas de parasitos intestinais em fezes de aves Antárticas
Bolsista: Larissa Machado de Oliveira
Orientador(a): MARTHA LIMA BRANDAO
Resumo: O Projeto FioAntar fez suas primeiras expedições para a Antártica em novembro de 2019 e em janeiro de 2020. Dessas duas expedições 128 amostras de fezes foram coletadas e depositadas na Coleção de Paleoparasitologia e Fezes Recentes de Animais da Fiocruz (CPFERA). Os objetivos desse projeto são a identificação das formas imaturas de parasitos intestinais presentes nas fezes; a identificação da espécie proveniente da amostra em questão; a utilização dessas informações para inferir sobre a circulação de helmintos intestinais no continente antártico. Dados sobre comunidades de helmintos podem fornecer informações sobre saúde, interações alimentares, comportamento e evolução de seus organismos hospedeiros. As aves marinhas são componentes importantes na cadeia alimentar marinha e o conhecimento de suas comunidades de helmintos pode ser utilizado como um indicador de saúde ecossistêmica.
Avaliação da Produção de Lodo por um Reator em Batelada Sequencial (RBS) em escala de Bancada realizando o Cotratamento
Bolsista: LUCAS DE SOUZA BRAZ DOS SANTOS
Orientador(a): Jaime Lopes da Mota Oliveira
Resumo: O tratamento de esgoto com remoção biológica de nutrientes ainda é um desafio, principalmente quando se quer realizar o co-tratamento (esgoto com lixiviado de aterro sanitário). Uma das tecnologias que pode ser usada para este propósito é o reator em batelada sequencial (RBS). Isto porque neste processo é possível promover diferentes fases metabólicas importantes para a remoção simultânea de matéria orgânica e nitrogênio. No entanto, pouco se sabe sobre os parâmetros cinéticos de um sistema híbrido (com diferentes etapas metabólicas), tais como a taxa líquida de crescimento de biomassa (µ) e o coeficiente cinético (K). Neste trabalho será realizado um monitoramento de dois RBS (com e sem lixiviado) para o cálculo de µ e K. Para isso será montado dois RBS de 21 litros operando com as fases anaeróbia (2 horas), aeróbia (3 horas) e anóxica (5 horas). Um dos RBS será alimentado por esgoto sintético e o outro por esgoto sintético contendo lixiviado de aterro sanitário (1% v/v). Esses reatores ficarão operando por um tempo sem o descarte de lodo para a determinação dos parâmetros cinéticos. Amostras de esgoto bruto e tratado serão coletadas para as análises de demanda química de oxigênio (DQO) e nitrogênio total (NT). Além disso, amostras do liquor misto serão retiradas para a análise de concentração de biomassa em termos de sólidos em suspensão voláteis (SSV). Esses dados serão utilizados para os cálculos de taxa líquida de crescimento de biomassa e as constantes cinéticas.
SÍNTESE E AVALIAÇÃO BIOLÓGICA DE DERIVADOS BENZIMIDAZOLIDRAZÔNICOS POTENCIALMENTE ATIVOS FRENTE A DOENÇA DE CHAGAS
Bolsista: PEDRO MAYNART CORIOLANO DE MELO
Orientador(a): SAMIR D'AQUINO CARVALHO
Resumo: JUSTIFICATIVA E RELEVÂNCIA A doença de Chagas (DCH), também conhecida como tripanossomíase americana, é uma doença tropical causada pelo protozoário Trypanosoma cruzi (T. cruzi). Foi descoberta em 1909 pelo médico e pesquisador brasileiro Carlos Ribeiro Justiniano Chagas, e possui como principais vetores insetos hematófagos do gênero Triatoma, conhecidos popularmente como “barbeiro”. A DCH é uma doença considerada negligenciada pela Organização mundial de saúde (OMS), tendo em vista principalmente o desinteresse da indústria farmacêutica pois acomete principalmente a população socioeconomicamente desfavorecida (FIOCRUZ, 2022; WHO, 2022a). A DCH é um grave problema de saúde pública global, sendo endêmica nos 21 países da américa Latina. A mesma acomete de 6 a 7 milhões de pessoas, colocando 75 milhões de pessoas em risco de contaminação, e levando a aproximadamente 10.000 mortes (WHO, 2022b). As formas de transmissão mais comuns ocorrem de forma vetorial, transfusão de sangue ou transplante de órgãos, por via oral, por via congênita ou mesmo ocasionado por acidente de laboratório (Góes Costa et al., 2017; De Oliveira; Soccol; Rogez, 2019). Em áreas endêmicas a infecção se dá principalmente de forma vetorial, em contrapartida nas não endêmicas prevalece as demais formas de contaminação. A doença apresenta-se em duas fases: aguda e crônica. A fase aguda é a fase inicial da doença que pode ser sintomática ou não. Já a fase crônica caracteriza-se por um estágio mais avançado da doença, podendo-se manifestar de forma cardíaca, digestiva, cardiodigestiva ou mesmo assintomática. O tratamento no Brasil para a DCH está restrito a utilização do fármaco Benznidazol (Bz), que além de apresentar baixa eficácia na fase crônica (10 - 20 %), apresenta diversos efeitos colaterais (Patterson; Wyllie, 2014; Ministério da Saúde, 2022). Mesmo após um século de sua descoberta, a DCH continua sendo uma importante causa de mortalidade e morbidade no Brasil. Em vista disso, a necessidade de busca por novas terapias antichagásicas é imprescindível (Ministério da Saúde, 2022). PLANEJAMENTO ESTRUTURAL DOS NOVOS DERIVADOS BENZIMIDAZOL-HIDRAZONAS (10 – 26) O núcleo benzimidazol vem sendo estudado por ser uma estrutura privilegiada de grande aplicação na química medicinal. Derivados benzimidazólicos são reportados na literatura apresentando um amplo espectro de atividade biológica como antiprotozoária, anticâncer, antiúlcera, antihistamínico, antimicrobiana, dentre outras (Beltran-Hortelano et al., 2020). Diversos estudos têm mostrado o núcleo benzimidazólico como um importante grupo farmacofórico frente ao T. cruzi (Figura 1) (De La Torre et al., 2017; Beltran-Hortelano, 2020). Ademais, derivados desse núcleo têm sido reportados na literatura como inibidores de enzimas importantes da via metabólica do parasito, como a cruzaína. Este núcleo é descrito na literatura como um inibidor não covalente de cruzaína em concentrações nanomolares e com atividade tripanocida (Santos et al., 2019). Um estudo realizado por McNamara et al. (2020) em parceria com a GlaxoSmithKline (GSK) realizou uma triagem de alto rendimento (HTS), do inglês “high throughput screening”, de diversos derivados benzimidazólicos. O derivado 6 apresentou-se como um hit nessa análise, com IC50 de 0,63 µM frente a forma amastigota de células hospedeiras de fibroblastos embrionários primários de camundongos (NIH-3T3) (Figura 2). Não menos importante, outro núcleo que tem sido de grande relevância no que tange o desenvolvimento de diversas moléculas bioativas é o grupo N-acilidrazona (NAH). Este núcleo possui promissora atividade farmacológica, dentre as quais pode-se citar anticâncer, antiviral, antifúngica, antituberculose antimicrobiana, anti-inflamatória, anticonvulsivante, anti-HIV, antioxidante, analgésica e antiprotozoária (Sharma et al., 2020). Existem na literatura diversos trabalhos os quais reportam a promissora atividade de N-acilidrazonas com atividade frente a T. cruzi (RODRIGUES et al., 2002; Carvalho et al., 2004; Carvalho et al., 2012; Hernández et al., 2013; Poletto et al., 2020; Rosas-Jimenez et al., 2021). Baseado no trabalho de Rodrigues e colaboradores (2002) foram realizadas simplificações moleculares e com a ajuda do programa DOCK (DOCK V 3.5) permitiu-se identificar uma família de N-acilidrazonas como potentes inibidores de cruzaína. Dentre estes, o composto 7 contendo tienil-pirazol como substituinte, exibiu melhor perfil de inibição enzimática com IC50 de 0,2 µM (Figura 3) (Rodrigues et al., 2002). Figura 3 Estrutura química do derivado N-acilidrazona tienil-pirazol ativo frente a cruzaína Baseado no trabalho desenvolvido por Carvalho e colaboradores em 2012 no qual foram sintetizadas e testadas uma série de hidrazonas com atividade antichagásica, destacou-se o derivado (8) que demonstrou, no ensaio “in vitro,” IC50 = 5,9 µM. Após alguns anos, Capelini e colaboradores (2021), obtiveram um conjunto de fenoxiacetoidrazonas, dentre as quais o derivado (9) ganhou destaque com atividade promissora frente a forma amastigota e tripomastigota do protozoário (IC50 = 40 nM). Cabe ressaltar que este derivado (9) se apresentou 37 vezes mais ativo que o benznidazol (IC50 = 1,5 µM). Dessa maneira, evidencia-se a potencialidade do grupo N-acilidrazona na atividade tripanocida in vitro (Figura 4). Figura 4 NAH ativas frente a T. cruzi sintetizada por nosso grupo de pesquisa Nesse sentido, com o intuito de potencializar a atividade, englobando não apenas grupos com atividade tripanocida, mas também com inibição frente a cruzaína aplicou-se a técnica de hibridação molecular. Assim sendo, empregando a hibridação molecular entre os dois potentes inibidores de cruzaína descritos, o benzimidazol (A) e o núcleo N-acilidrazona (B) (Figura 5), pretende-se potencializar o perfil de ação dos novos derivados propostos. Os dois agentes parasitários escolhidos para a realização da hibridação molecular foram os derivados 6, pela oferta da unidade farmacofórica benzimidazol (A) com IC50 de 0,63 µM frente a células (NIH-3T3) de T. cruzi, e 7 contendo o grupo farmacofórico hidrazona (B), com atividade de IC50 = 0,2 µM frente a cruzaína. A importância deste estudo se dá devido a cruzaína ser a enzima mais abundante presente no parasito e estar envolvida em todo seu ciclo biológico, se tornando um alvo molecular muito atrativo. A primeira série de compostos (Figura 6) será baseada em modificações moleculares na porção Het/Ar (10-26) com o intuito de avaliar como o efeito eletrônico e lipofílico dos substituintes pode influenciar o perfil antiparasitário desta nova série de N-acilidrazonas. Baseado no planejamento estrutural, e com o intuito de potencializar a atividade tripanocida a ser observada na triagem dos derivados 10-26 será proposta uma substituição no nitrogênio (NH) do anel benzimidazólico, haja vista a potencial atividade dos compostos 4 e 6. Essa substituição consistirá na troca do hidrogênio por diferentes grupos, a fim de observar se haverá ou não um efeito potencializador da atividade. Além disso, deve-se levar em conta que as propriedades farmacológicas, como a lipofilicidade, são importantíssimas para a fase crônica da DCH (Castelo-Branco, 2015; Ferreira et al., 2019). OBJETIVOS O presente projeto tem por objetivo geral sintetizar novos derivados híbridos a partir de grupos farmacofóricos bem definidos, os quais possam ser úteis na quimioterapia da doença de Chagas. a) Planejar uma série de benzimidazol-hidrazonas utilizando o conceito de hibridação molecular; b) Sintetizar 17 compostos desta nova família utilizando rotas sintéticas viáveis e caracterizá-los quanto às técnicas de espectrometria e espectroscopia; c) Avaliar a atividade tripanocida, “in vitro”, nas duas formas de relevância clínica: amastigotas e tripomastigotas, utilizando protocolos consolidados na literatura; d) Avaliar o perfil citotóxico das benzimidazol-hidrazonas; METODOLOGIA O intermediário benzimidazol metanóico (28) será obtido através da reação de substituição nucleofílica entre o-felilenodiamina (27) e ácido glicólico. O intermediário (28) será oxidado a ácido carboxílico (29) empregando como agente oxidante permanganato de potássio em meio básico. O derivado éster (30) será obtido através da reação do ácido (29) com cloreto de tionila, de modo a formar inicialmente um intermediário cloreto de acila. Este por sua vez, ao ser submetido a refluxo em etanol leva a uma reação de substituição nucleofílica conduzindo assim a formação do intermediário (30). Na etapa posterior, o benzimidazol carbohidrazida (31) será obtido através da substituição acíclica utilizando hidrato de hidrazina como nucleófilo. Por fim, os derivados benzimidazol carbohidrazonas (10 - 26) serão obtidos através da reação de adição à carbonila do benzimidazol carbohidrazida (31) aos respectivos aldeídos. PERSPECTIVAS Pretende-se sintetizar uma segunda série dos compostos com os melhores resultados na triagem da avaliação biológica da primeira série, realizando uma substituição no nitrogênio (NH) benzimidazólico por diferentes grupos químicos. Assim como avaliar a atividade tripanocida, “in vitro” e o perfil citotóxico dos novos derivados. REFERÊNCIAS Beltran-hortelano, I.; Alcolea, v.; Font, M; Pérez-Silanes, S.. The role of imidazole and benzimidazole heterocycles in Chagas disease: A review. European Journal of Medicinal Chemistry, v. 206, n. 15, p. 112692, 2020. Carvalho, S. A.; Santa-Rita, R. M.; de Castro, S. L.; Fraga, C. A. M. Synthesis and antitrypanosomal profile of new functionalized 1,3,4-thiadiazole-2-arylhydrazone derivatives, designed as non-mutagenic megazol analogues. Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters.; v.14, n. 24, p. 5967-5970, 2004. Carvalho, S. A.; Feitosa, L. DE O.; Soares, M.; Costa, T. E.; Henriques, M. G.; Salomão, K.; De Castro, S. L.; Kaiser, M.; Brun, R.; Wardell, J. L.; Wardell, S. M.; Trossini, G.H.; Andricopulo, A. D.; da Silva, E. F.; fraga, C. A. Design and synthesis of new (E)-Cinnamic N-Acylhydrazones as potent Antitrypanosomal agents. European Journal of Medicinal Chemistry. v. 54, p. 512-521, 2012. Castelo-Branco, F. S. 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De Oliveira, A; SoccoL, V. T; Rogez, H. Prevention methods of foodborne Chagas disease: Disinfection, heat treatment and quality control by RT-PCR. International Journal of Food Microbiology, v. 301, n. 301, p. 34–40, 2019. Ferreira, R.S.; Dessoy, M .A.; Pauli I.; Souza, M. L.; Krogh, R.; Sales, A. I.; Oliva, G.; Dias, L. C.; Andricopulo, A. D. Synthesis, biological evaluation, and structure-activity relationships of potent noncovalent and nonpeptidic cruzain inhibitors as anti-Trypanosoma cruzi agents. J Med Chem, v. 57, n. 6, p. 2380-2392, 2014. Fiocruz. Portal da doença de chagas. Disponível em: http://chagas.fiocruz.br/. Acessado em: 30 mar. 2022. Góes Costa, E.; Dos Santos, S. O.; Sojo-Milano, M.; Amador, E. C. C.; Tatto, E.; Souza, D. S. M.; De A. Costa, F.; PóvoA, R. M. S. Acute Chagas Disease in the Brazilian Amazon: Epidemiological and clinical features. International Journal of Cardiology, v. 235, p. 176–178, 2017. 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Avaliação da eficiência de recuperação viral em queijo Minas artesanal por diferentes abordagens.
Bolsista: lais marques pimenta
Orientador(a): CARINA CANTELLI PACHECO DE OLIVEIRA
Resumo: Doenças transmitidas por alimentos (DTAs) têm alto impacto socioeconômico em saúde pública. No Brasil, a vigilância de infecções virais transmitidas por alimentos é inexistente e sustors de gastroenterite aguda (SGA) associados à ingestão de alimentos não possuem a etiologia definida. Alimentos prontos para consumo (queijos, carnes, ostras e frutas) contaminados com norovírus (NoV) são mundialmente reportados em SGA. Embora estudos brasileiros tenham apontado o possível papel do queijo como veículo de transmissão de vírus entéricos, ainda não é preconizada pelas normativas brasileiras a avaliação viral como requisito de qualidade nestes alimentos. A norma européia ISO 152165 que trata sobre a metodologia para detecção de NoV em categorias de alimentos de alto risco, indica para produtos lácteos (queijos) o processamento através da coleta da amostragem por superfície. Esta abordagem é indicada para avaliação do alimento com alto risco de contaminação devido à manipulação inadequada (durante o processo ou quando comercializada). Contudo, o leite é uma matriz extremamente complexa, rica em proteínas, polissacarídeos e ácidos graxos, e para o queijo Minas artesanal (QMA) que provêm de uma matéria prima crua, o processamento da amostra e as etapas subsequentes de extração viral tornam-se críticos na recuperação dos vírus alvos. Desta forma, o estudo objetiva avaliar a eficiência de três diferentes metodologias de recuperação viral utilizando o mengovírus (MgV) como controle interno (CI) no processo de detecção de NoV genogrupos I e II (GI e GII) em QMA. Metodologia: Trinta amostras de QMA serão processadas através da: amostragem por superfície (a), homogeneização com TRIzol® (b) e digestão com proteinase K (c), de acordo com protocolos descritos previamente. Nas três abordagens, inóculos de NoV GII (105 cópias genômicas, cg) e do MgV (107 cg) serão adicionados ao início do processo. Ácidos nucleicos serão extraídos com kit comercial, e a detecção/quantificação dos NoV e do MgV será realizada pela RT-PCR quantitativa (RT-qPCR) (7500 Real Time PCR System®), de acordo com protocolos descritos previamente. A recuperação de MgV e do NoV pelos três métodos será analisada qualitativa e quantitativamente, e possíveis correlações poderão ser realizadas, sendo considerados estatisticamente significativos quando p-level ? 0,05.
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