Revista Eletrônica do Programa de Bolsas - Edição 3

Bolsista: LUCAS MAGGESSI CARDOSO FERREIRA
Orientador(a): RUDIMAR LUIZ FROZZA
Resumo: A Doença de Alzheimer (DA) é uma doença neurodegenerativa que leva a perda de memória devido ao acúmulo de oligômeros do peptídeo Beta-amiloide (ABetaOs). Diversos fatores têm sido estudados para tentar retardar a progressão e aliviar os sintomas da doença. Entre estes, os ácidos graxos de cadeia curta (SCFAs short-chain fatty acids), acetato, propionato e butirato, produtos do metabolismo da microbiota intestinal têm emergido como importante componente neuroprotetor e principais mediadores do eixo de comunicação intestino-cérebro. Além disso, já foi relatado que os níveis SCFAs estão reduzidos em pacientes com DA. Estudos demonstraram que os SCFAs têm efeito imunomodulador sobre diversas células, inclusive a microglia (macrófago residente do parênquima cerebral) e linfócitos T, os quais têm sido correlacionados com a fisiopatologia da DA. Para investigar se o efeito neuroprotetor dos SCFAs sobre a toxicidade dos ABetaOs é dependente de linfócitos T, foi realizado injeção intracerebroventricular de ABetaOs ou veículo (Vh) em camundongos RAG-/- (RAG - Recombination-Activating Gene) que não possuem linfócitos maduros e, um grupo desses animais foi previamente suplementado com SCFAs. Após a injeção dos ABetaOs os animais passaram por uma bateria de testes comportamentais para avaliar diferentes tipos de memória e alterações de comportamento do tipo-ansioso e tipo-depressivo. Nossos resultados sugerem que, no teste de campo aberto, os ABetaOs causaram um comportamento menos ansioso nos camundongos RAG-/- comparado aos camundongos selvagens. Por outro lado, no labirinto em cruz elevada, os animais RAG-/- apresentaram comportamento mais ansioso do que os selvagens, um efeito que foi ainda mais expressivo nos animais injetados com ABetaOs. Entretanto, a suplementação com SCFAs conseguiu reverter o comportamento mais ansioso, tanto nos animais injetados com Vh quanto ABetaOs. Nenhuma alteração foi observada no comportamento do tipo-depressivo. Quando avaliamos a memória pelo teste de reconhecimento de objetos, os animais RAG-/- Vh ou ABetaOs apresentaram prejuízo da memória, enquanto a suplementação de SCFAs conseguiu restabelecer essa memória nos camundongos RAG-/-Vh. Em relação à memória de trabalho, avaliada pelo teste de labirinto em Y, não houve prejuízo em nenhum grupo experimental. Em seguida, para tentar compreender as alterações comportamentais, coletamos o hipocampo desses animais e processamos o tecido para análises por Western blotting. Primeiramente, avaliamos proteínas relacionadas à ativação glial, como IBA-1 (microglia), que teve expressão reduzida em animais RAG-/-Vh em relação aos animais selvagens, e GFAP (astrócitos), que não houve diferença entre os grupos. Já em relação a sinaptofisina, marcador pré-sináptico, os animais RAG-/- injetados com ABetaOs exibiram uma redução dessa proteína quando comparados aos animais selvagens. Também foi realizada marcação para COX-2, proteína encontrada elevada em sítios com processo inflamatório, cuja expressão foi reduzida nos animais RAG-/- injetados com ABetaOs e RAG-/-Vh+SCFAs. De forma complementar, foi realizado a marcação de receptores de ácidos graxos FFAR2, que constitutivamente se apresentou menos expresso em camundongos RAG-/-, e FFAR3 que, embora não tenha apresentado diferença significativa entre os grupos, apresentou um perfil similar ao FFAR2. Em conclusão, foi observado que a ausência de linfócitos impacta no comportamento do tipo-ansioso e prejudica a memória; entretanto, a suplementação com SCFAs reverte esses efeitos nos animais RAG-/- injetados ou não com ABetaOs. Além disso, os ABetaOs reduziram a expressão de sinaptofisina, sugerindo disfunção sináptica nesses animais, e reduziram a expressão de COX-2. Em relação aos receptores de SCFAs FFAR 2 e FFAR 3, camundongos RAG-/- apresentaram expressão reduzida. Por fim, foi observado que os efeitos neuroprotetores dos SCFAs não dependem de linfócitos T, uma vez que a suplementação de animais RAG-/- com SCFAs exibiram melhora cognitiva.

Bolsista: RAFAEL DUTRA MANHAES FERREIRA
Orientador(a): RUDIMAR LUIZ FROZZA
Resumo: A doença de Alzheimer (DA) é uma doença crônico degenerativa responsável pela maioria dos casos de demência acometendo mais de 55 milhões de pessoas em todo o mundo. Estimativas apontam que até 2050 o número de casos da DA chegará a 152 milhões. O declínio cognitivo e a perda de memória são as principais características clínicas da DA. Estas alterações são causadas pela deterioração das sinapses em áreas do cérebro relacionadas à memória em resposta ao acúmulo de oligômeros solúveis do peptídeo Beta-amiloide (ABetaOs) e pela formação de emaranhados neurofibrilares intracelulares originados pela hiperfosforilação da proteína tau. Além da disfunção neuronal, os ABetaOs desencadeiam ativação de astrócitos e da microglia ocasionando intensa resposta inflamatória que contribui para a disfunção sináptica. Apesar dos resultados animadores obtidos pela recente aprovação da primeira terapia modificadora da doença, a DA ainda é considerada um dos maiores desafios da medicina. Uma vez que a inflamação cerebral tem sido reconhecida por exercer um papel central na patogênese da DA, estratégias voltadas ao controle da resposta inflamatória apresentam potencial para proteger as sinapses e reduzir as alterações de memória características da doença. Nesse contexto, o ácido butírico, um ácido graxo de cadeia curta proveniente da microbiota intestinal, vem ganhando destaque pelo seu potente efeito de controlar a neuroinflamação. Entretanto, a administração de elevadas doses seria necessária para conseguir concentrações cerebrais do ácido butírico dentro da janela terapêutica. Dessa forma o emprego da nanocarreadores pode contornar esta limitação. Entre os sistemas nanométricos, se destacam os cubossomas, nanopartículas lipídicas compostas por fases líquido-cristalinas não lamelares de alta complexidade, permitindo a incorporação de moléculas hidrofóbicas e favorecendo sua interação com o meio externo. Dessa maneira, o objetivo deste trabalho consiste em desenvolver um nanocarreador (cubossoma) com liberação on-demand de ácido butírico como alternativa para modular a neuroinflamação presente no processo degenerativo da DA. Uma vez que o ácido butírico apresentou uma baixa taxa de incorporação aos cubossomas devido às suas características polares, tendo seu equilíbrio deslocado para a fase aquosa, a sua esterificação com o 1-decanol gerou o butirato de decila, um composto com menor hidrofobicidade e melhor taxa de incorporação e propriedades organolépticas. Através da técnica de cisalhamento por cavitação, cubossomas a base de fitantriol contendo butirato de decila foram produzidos, gerando um sistema com aspecto leitoso e homogêneo sem a formação de agregados ou separação de fases com tamanho médio na faixa de 150-240 nm, baixa polidispersão e sem a presença de populações micrométricas e com potencial elétrico (zeta) próximo de zero. Análise por espalhamento de raios X a baixos ângulos (SAXS) revelou que as estruturas formadas apresentaram estruturas cúbicas bicontínuas reversas do tipo Pn3m, confirmando a estrutura de um cubossoma. Dessa forma, nossos dados indicam que a esterificação do ácido butírico gerando butirato de decila permite incorporar este composto em estruturas lipídicas supramoleculares com formato cubossomal e com características físico-químicas de sistemas nanoestruturados compatíveis com a aplicação em modelos biológicos. Apesar de muito preliminares, nossos dados indicam que o tratamento de culturas organotípica de hipocampo com os cubossomas contento butirato de decila em concentrações de 1 mM não alteram a viabilidade celular; entretanto, concentrações mais elevadas (10 mM) induziram um aumento na atividade da enzima lactado desidrogenase, sugerindo toxicidade.

Bolsista: STHEFANY CABRAL MENDES
Orientador(a): FREDERICO ROGERIO FERREIRA
Resumo: O Transtorno do Espectro Autista (TEA) é um transtorno que afeta o neurodesenvolvimento e prejudica, principalmente, a comunicação e o comportamento social do indivíduo. O risco de desenvolvimento do TEA manifesta-se por meio da relação de fatores ambientais e genéticos, sendo o desequilíbrio na microbiota entérica e o uso do Ácido Valproico (VPA) uma das causas ambientais relacionadas. Estudos indicam que é possível restabelecer o equilíbrio da microbiota intestinal por meio de probióticos, prebióticos e simbióticos através da sua metabolização por microrganismos no intestino, regulando a composição e a atividade da microbiota entérica. Nesse estudo utilizaremos a Drosophila melanogaster como modelo experimental para avaliar o papel da microbiota na alteração comportamental associada ao TEA. Também será analisado o papel de prebióticos, probióticos e simbióticos na interação social verificando se o uso deles reverte prejuízos comportamentais causado pelo VPA. Para isso serão utilizadas D. melanogaster livre de germes (axênicas) e selvagens, ambos os tipos sendo submetidos a análises comportamentais para investigar a influência da microbiota no seu comportamento social.Até o momento, somente D. melanogaster selvagens da linhagem Canton S estão sendo criadas e repicadas. Elas estão sendo mantidas a uma temperatura de 25 °C no insetário do laboratório de Biologia Molecular de Insetos, localizado no pavilhão Leonidas Deane. A alimentação dessas moscas é conhecida como meio de cultura e feita principalmente de fubá, agár, açúcar e fermento sendo fornecidos pela Professora Helena Araújo da Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ), possibilitando a repicagem das moscas até então. Para observação da estrutura do inseto, a repicagem mais antiga foi adormecida no gelo e analisada no microscópio. Foram notadas algumas diferenças entre macho e fêmea. As fêmeas são maiores estruturalmente em comparação aos machos, com abdômen parcialmente listrado e o órgão reprodutor no final do mesmo. Já os machos, possuem abdômen predominantemente preto e a presença de um pente sexual no primeiro par de patas. Esses estudos são importantes para identificação de drosófilas nos experimentos, uma vez que diversos experimentos necessitam exclusivamente de moscas machos ou fêmeas para serem realizados. Inicialmente, o projeto era diferente do que estou atualmente, por isso realizei dois cursos: Princípios éticos e manejo de animais em pesquisa (40 horas) e Iniciação em Ciência em Animais de Laboratório (30 horas) ambos realizados no formato de ensino a distância. No entanto, houve uma modificação e atualmente desenvolvo o projeto conforme escrito acima.

Bolsista: ROBERTA BRANDAO E OLIVEIRA
Orientador(a): Sheilla Andrade de Oliveira
Resumo: A poluição atmosférica está correlacionada com o agravamento e desencadeamento de diversos distúrbios na saúde, afetando principalmente populações mais vulneráveis. Dentre os principais poluentes classificados pela OMS está o material particulado (MP2,5 MP10), que são partículas carbonadas compostas por substâncias químicas, que contribuem para o aumento de processos inflamatórios e agravando doenças respiratórias, pela produção de espécies reativas de oxigênio (EROs) e ativação de vias inflamatórias. Em Recife, capital de Pernambuco, verificou-se uma elevada concentração de MP no ar, influenciado pelo intenso tráfego urbano, condições climáticas desfavoráveis e baixa dispersão desses poluentes. Dessa forma, este projeto propõe avaliar os efeitos da exposição ao MP em cultivo de células alveolares em modelos 3D, a partir da análise da ação preventiva de antioxidantes comerciais em frente a toxicidade do material particulado coletado em Recife (MP-Recife) e ao MP proveniente de Diesel (MP-Diesel), com foco no papel da EROs na indução do estresse oxidativo e respostas inflamatórias. Foram realizados ensaios com os antioxidantes N-Acetilcisteína (NAC) e Ácido ascórbico (AA). Esferoides pulmonares da linhagem A549 foram pré tratados com esses antioxidantes e, em seguida, expostos aos MPs. Os efeitos biológicos foram avaliados a partir da avaliação da viabilidade celular, estresse oxidativo e análise do perfil inflamatório, utilizando as técnicas de XTT, NBT e CBA, respectivamente. Nos resultados parciais, obtidos pelo bolsista egresso, observou-se que utilização do AA e o NAC de forma individual e combinados apresentaram resultados estatisticamente satisfatórios para a viabilidade celular em comparação ao controle positivo, indicando uma ação protetora eficaz. Além disso, as culturas expostas ao MP-Diesel e pré-tratadas com o NAC e o AA mostraram reduções significativas do estresse oxidativo e uma queda acentuada na utilização dos antioxiantes combinados. No entanto, na exposição ao MP-Recife, apenas o pré-tratamento com o NAC apresentou proteção significativa. Em relação ao perfil inflamatório, foi observado uma redução significativa na secreção de IL-6 em resposta ao uso de NAC isolado ou associado ao AA. Em contrapartida, o tratamento com ácido ascórbico isolado resultou no aumento dessa citocina frente ao MP-Diesel. Esses resultados são preliminares, mas reforçam o potencial dos antioxidantes comerciais como agente protetivo frente aos efeitos oxidativos dos poluentes atmosféricos. Como próximos passos, avaliaremos o perfil molecular dessas respostas, para saber se esses antioxidantes conseguem influenciar na expressão de genes codificantes de proteínas antioxidantes, como o Superóxido dismutase e a catalase, entre outras. Além disso, para aprofundar nossos achados, avaliaremos também os níveis de secreção de TGF-Beta, a fim de complementar o estudo do perfil inflamatório. Com este estudo, buscamos fortalecer o Sistema Único de Saúde, visando um maior investimento no desenvolvimento de estratégias terapêuticas, além de influenciar a implementação de políticas públicas eficazes, voltadas à redução da exposição a poluentes atmosféricos em centros urbanos. Melhorando a sobrevida e qualidade de vida da população.

Bolsista: EDUARDA PAMELA LOPES DA SILVA
Orientador(a): JACENIR REIS DOS SANTOS MALLET
Resumo: Culicídeos são insetos pertencentes à ordem Diptera, Subordem Nematocera, família Culicidae, distribuídos em duas subfamílias, Anophelinae e Culicinae. Os culicíneos são incriminados como vetores de patógenos causadores de doenças como Dengue, Febre Amarela dentre outras, e abrangem cerca de 3000 espécies, distribuídas em 11 tribos, constituídas por 38 gêneros. De uma maneira geral, ainda é muito escasso o estudo sobre morfologia de ovos de culicídeos, onde por exemplo, aproximadamente 16% das espécies da Tribo Aedinii tem os seus ovos conhecidos. Nosso grupo tem realizados descrições de ovos de mosquitos ao Microscópio Eletrônico de Varredura (MEV), de espécies dos gêneros Aedes, Ochlerotatus, Haemagogus, Sabethes, Psorophora, dentre outros. No gênero Ochlerotatus, observamos que as espécies Oc. albifasciatus, Oc. fluviatilis, Oc. scapularis e Oc taeniorhynchus apresentaram algumas diferenças morfológicas bem significativas comprovadas através da morfometria e da microscopia eletrônica de varredura. Outras observações também foram feitas no gênero Haemagogus, avaliando ovos de Hg. tropicalis, Hg. janthinomys, Hg. leucocelaenus, dentre outros. As diferenças encontradas se referem tanto às células coriônicas quanto às ornamentações presentes. A ornamentação das células coriônicas consiste em células de formas irregulares, contendo tubérculos na superfície ventral e na superfície dorsal. Neste estudo, realizamos a análise dos ovos de mosquito da tribo Sabethini, gênero Wyeomyia. A coleta dos espécimes adultos foi realizada no Sítio Recanto Preservar que é o nosso local de estudo. A APABRSJ/MLD localiza-se na região das baixadas litorâneas, no estado do Rio de Janeiro, situando-se entre as coordenadas 22º 20' e 22º 50' de latitude sul e 42º 00' e 42º 40' de longitude oeste. A coleta resultou na obtenção da espécie Wyeomyia (Phoniomyia) theobaldi, cujo gênero pertencente a tribo Sabethini. A tribo Sabethini inclui 448 espécies atualmente reconhecidas que compreendem 14 gêneros (número de espécies entre parênteses): Isostomyia (4), Johnbelkinia (3), Kimia (5), Limatus (9), Malaya (12), Maorigoeldia (1), Onirion (7), Runchomyia (8), Sabethes (42), Shannoniana (4), Topomyia (69), Trichoprosopon (17), Tripteroides (126); Wyeomyia (141). As espécies da tribo são chamadas de 'sabetinas'. Imediatamente após a postura, os ovos de mosquitos foram retirados do papel de filtro com um pincel e imediatamente fixados em glutaraldeído 2,5% e pós-fixados em tetróxido de ósmio 1%, ambos em tampão cacodilato de sódio 0.1M, pH 7,2. Após a lavagem no mesmo tampão os ovos foram desidratados em série crescentes de etanol e submetidos ao método de secagem pelo ponto crítico utilizando CO2 superseco em aparelho Balzers. A seguir foram montados em suportes metálicos recobertos com ouro e observados ao microscópio eletrônico de varredura Jeol 5310. As imagens obtidas revelaram que as células coriônicas apresentaram tubérculos de diferentes tamanhos, e com diferentes ornamentações, tanto na parte dorsal, quanto na parte ventral. Objetivamos ainda realizar mensurações das imagens obtidas, tendo-se como parâmetros: comprimento total, largura total, espessura do colar micropilar, diâmetro e circunferência das células coriônicas.

Bolsista: ALESSANDRA MUNIZ DE LIMA
Orientador(a): Tiago Gräf
Resumo: A dengue é uma doença infecciosa viral que representa um dos maiores desafios de saúde pública mundial, principalmente em regiões tropicais e subtropicais. No Brasil, o cenário é agravado por fatores como mudanças climáticas, crescimento urbano desordenado, aumento da mobilidade populacional e fragilidade dos sistemas de saúde. O vírus da dengue (DENV) possui quatro sorotipos distintos (DENV-1 a DENV-4), cada um subdividido em genótipos. Estudos indicam que diferenças genéticas entre essas variantes de DENV podem impactar na sua capacidade de transmissão, refletindo na magnitude dos surtos/epidemias e na severidade da doença. Variantes com maior potencial replicativo e infectivo (fitness viral) tendem a se tornar dominantes durante epidemias e podem estar associadas a quadros clínicos mais graves. No caso do DENV-2, o Brasil historicamente registrava a circulação predominante do genótipo Asiático-Americano. Contudo, desde 2021, observa-se a rápida disseminação nacional do genótipo Cosmopolita, previamente ausente no continente americano. Esse cenário levanta a hipótese de que o genótipo Cosmopolita possui maior fitness viral ou seja, maior capacidade replicativa e infectiva em comparação ao Asiático-Americano, o que poderia explicar sua rápida substituição e potencial aumento na gravidade das epidemias. Este projeto visa investigar e comparar, em modelos in vitro, as capacidades replicativas e os efeitos citopáticos dos genótipos Cosmopolita e Asiático-Americano de DENV-2 em células humanas (linhagem VERO E6) e de mosquito (linhagem C6/36).Até o momento foram isoladas 13 amostras de DENV-2 a partir de soros de pacientes, sendo seis do genótipo Cosmopolita e sete do genótipo Asiático-Americano. As infecções em células foram acompanhadas por técnicas de imunofluorescência indireta (IFI), para detecção da frequência de células infectadas, e por ensaios de formação de foco, que permitiram a quantificação das unidades formadoras de foco (UFF) e, portanto, dos títulos virais. Uma maior dificuldade de se obter os isolados do genótipo Asiático-Americano e os resultados parciais da titulação da primeira passagem, apontam para um maior fitnes do genótipo Cosmopolita. Esses resultados se alinham com o cenário epidemiológico do DENV-2 no Brasil, mas precisam ser confirmados com novas passagens dos isolados virais em ambas as linhagens celulares (VERO E6 e C6/36), juntamente com a quantificação dos títulos virais em cada passagem.