Ciências Biológicas

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    Integrando traços fenotípicos na filogeografia de insetos neotropicais
    (Universidade Federal de São Paulo, 2024-06-25) Machado, João Roberto Fentanes [UNIFESP]; Bonatelli, Isabel Aparecida da Silva [UNIFESP]; http://lattes.cnpq.br/9946082913752883; http://lattes.cnpq.br/0617686174913175
    O entendimento da distribuição das espécies ao longo do tempo é fundamental para a compreensão dos processos evolutivos que moldaram a biodiversidade em uma região. Alterações na distribuição das populações são frequentemente associadas a eventos geológicos e climáticos. Em especial, as oscilações climáticas do Pleistoceno parecem ter causado alterações significativas a nível global na distribuição das espécies. Porém, o número de estudos com invertebrados na região Neotropical é escasso. Diversos estudos na região evidenciaram que espécies que habitam biomas úmidos comumente apresentam respostas concordantes a alterações climáticas do passado, enquanto espécies de biomas secos e abertos exibem respostas idiossincráticas a esses mesmos eventos. Os padrões discordantes parecem não ser explicados somente por fatores ambientais. A integração de fatores bióticos e abióticos que moldam as respostas dos organismos representa uma maneira robusta para explorar as diferentes dimensões que contribuem para o estabelecimento de padrões demográficos. No presente trabalho, foi aplicada uma abordagem de filogeografia preditiva para identificar as respostas demográficas de espécies de insetos durante as mudanças climáticas do Pleistoceno e investigar a associação das respostas com diferentes traços biológicos das espécies. Foram analisadas 53 espécies, distribuídas em um total de 8 biomas neotropicais (31 exclusivas de biomas úmidos, 6 exclusivas de biomas secos e 16 generalistas) da classe Insecta (Coleoptera, Diptera, Lepidoptera, Odonata e Trichoptera). A metodologia do trabalho envolveu quatro atividades principais: (i) delimitação de linhagens pelo método bGMYC (Bayesian generalized mixed yule-coalescent model); (ii) teste de modelos demográficos (i.e. expansão, retração ou estabilidade) por computação Bayesiana aproximada; (iii) identificação de variáveis preditoras das diferentes respostas por aprendizagem de máquina com o método Random Forest; (iv) estimativa de alterações na distribuição das espécies por modelagem de nicho ecológico. Como resultado do ABC, 8 espécies mostraram sinal de estabilidade durante as alterações climáticas do Pleistoceno, 3 parecem ter sofrido retrações e 17 expandiram. Como resultado da modelagem de nicho, ao se comparar o período do Último Máximo Glacial com o presente, observou-se uma maior adequabilidade nas condições climáticas atuais, sugerindo uma expansão de 75% das espécies estudadas para o presente. As variáveis biológicas com maior capacidade de predição da resposta demográfica foram o nível taxonômico de família, período de atividade, tipo de habitat das espécies e nível trófico. Com base nos resultados obtidos, fica evidente que as alterações climáticas impactaram a classe Insecta na região Neotropical, resultando predominantemente em respostas demográficas de expansão para o presente. Além disso, os tipos de respostas das espécies às mudanças climáticas do Pleistoceno parecem estar associados a características biológicas das espécies.
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    Avaliação da expressão de citocinas e de Toll Like Receptors em células pulmonares de camundongos BALB/c imunizados pela via intranasal com vesículas extracelulares de leishmania amazonensis
    (Universidade Federal de São Paulo, 2024-06-21) Duenha, Ester da Silva [UNIFESP]; Batista, Patricia Xander [UNIFESP]; Vidal, Andrey Sladkevicius; http://lattes.cnpq.br/5693764900738508; http://lattes.cnpq.br/3620553457348403; http://lattes.cnpq.br/4819811768340479
    Leishmanioses são doenças infecciosas causadas por protozoários do gênero Leishmania. Transmitidas por fêmeas de flebotomíneos, as espécies do vetor variam entre os gêneros Phlebotomus na Europa, Ásia e África, e Lutzomyia nas Américas. As leishmanioses apresentam duas formas clínicas principais: visceral (LV) e tegumentar (LT), sendo esta última subdividida em cutânea e mucocutânea. Na América, a LT é majoritariamente causada pelas espécies Leishmania (Leishmania) amazonensis e Leishmania(Viannia) braziliensis, manifestando-se por úlceras ou lesões em mucosas. Atualmente, não existem vacinas aprovadas para prevenção da leishmaniose em humanos. Nosso grupo já mostrou que vesículas extracelulares (EVs) liberadas por L. amazonensis tem potencial de induzir proteção específica para leishmaniose em camundongos imunizados pela via intranasal. Assim, este trabalho analisou a expressão de Toll like receptors (TLRs) e citocinas no tecido pulmonar de camundongos imunizados pela via intranasal com EVs de L. amazonensis com diferentes perfis de virulência (perfil atenuado – LT-P e perfil virulento IVD-P). Os resultados mostraram que a imunização com EVs alterou a expressão de TLR-2, TLR-6 e TNF-α. Após a infecção, houve aumento na expressão de TLR-2, TLR-6 e TLR-9 nos camundongos imunizados com EVs de parasitas LT-P, indicando uma modulação na resposta imune inata no tecido pulmonar. Assim, a modulação da expressão de proteínas relacionadas à resposta imune inata, especificamente TLRs e TNF-α, após a imunização com EVs de L. amazonensis, sugere um potencial caminho para novas abordagens imunológicas no combate à leishmaniose.
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    Análise da frequência de bactérias com atividade predatória no trato gastrointestinal de diferentes hospedeiros no Brasil
    (Universidade Federal de São Paulo, 0024-06-25) Salgueiro, Arthur Giordano [UNIFESP]; Silva, Rodrigo Cayô da [UNIFESP]; Neto , Francisco Ozório Bessa [UNIFESP]; http://lattes.cnpq.br/0415227863176385; http://lattes.cnpq.br/5699739668358897; http://lattes.cnpq.br/8802889677020827
    A resistência aos antimicrobianos é um grave problema de saúde pública, com cerca de 1,27 milhões de mortes atribuídas a infecções resistentes em 2019. As projeções indicam que, até 2030, a resistência bacteriana poderá custar mais de 1 trilhão de dólares ao PIB global, especialmente em países em desenvolvimento. A resistência pode ocorrer naturalmente, mas é exacerbada pela ação humana e pela transferência horizontal de genes entre bactérias. Bactérias do grupo ESKAPE, frequentemente associadas a infecções hospitalares, são particularmente preocupantes devido à sua capacidade de adquirir e transferir genes de resistência. As bactérias predadoras têm se destacado por sua capacidade de atacar e degradar outras bactérias, oferecendo uma alternativa potencial para combater a resistência antimicrobiana. Elas produzem enzimas líticas que degradam as células bacterianas-alvo, dificultando a transferência de material genético exógeno. Algumas dessas bactérias também apresentam resistência a antimicrobianos específicos, sugerindo um possível sinergismo com terapias antimicrobianas existentes. Este estudo tem como principal objetivo investigar a distribuição e a frequência de espécies bacterianas com atividade predatória (BALOs) em diversas regiões do Brasil, utilizando dados de metagenoma de amostras de fezes de humanos e animais de corte (bovinos, suínos e frangos). A pesquisa, intitulada "Uso da Ferramenta Metagenômica na Detecção de Patógenos de Importância Clínica Produtores de ESβL e Carbapenemases em Diferentes Hospedeiros", foi conduzida pelo Grupo Brasileiro de Saúde Única (GUARANI) e financiada pelo CNPq e pela Fundação Bill & Melinda Gates. A análise de metagenômica revelou as principais espécies de BALOs em diferentes hospedeiros e localidades. Identificou-se que as espécies Labilithrix luteola, Sorangium cellulosum e Sandaracinus amylolyticus foram as mais frequentes. Além disso, o estudo demonstrou que diferentes espécies de bactérias predatórias fazem parte da microbiota intestinal de humanos e de animais de corte, indicando um provável papel no controle populacional. Por fim e o mais interessante é que a frequência das diferentes espécies de bactérias predatórias varia entre os diferentes hospedeiros, bem como entre o mesmo hospedeiro, porém de localidades diferentes. O estudo também destacou a necessidade de expandir as pesquisas para regiões internacionais e diversos hospedeiros, dada a similaridade climática e geográfica com outras áreas, como as regiões cársticas da Espanha, onde foram encontrados microrganismos semelhantes. Em conclusão, embora estudos de metagenômica sejam importantes para a caracterização de populações microbianas, uma vez que independe de cultivo, estudos voltados a padronização de métodos de cultivos de bactérias predatórias são essenciais para a avaliação do seu potencial biotecnológico.
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    Acesso aberto (Open Access)
    Análise da diversidade de espécies de Acinetobacter spp. e do seu papel como reservatório de genes de resistência aos antimicrobianos em matrizes aquáticas e solos das diferentes regiões geográficas brasileiras
    (Universidade Federal de São Paulo, 0018-12-23) Santos, Layza Hayne dos; Silva, Rodrigo Cayô da; Neto, Francisco Ozório Bessa; Franchikoski, Milena Fajani; http://lattes.cnpq.br/0415227863176385; http://lattes.cnpq.br/9508328531769037; http://lattes.cnpq.br/5699739668358897; http://lattes.cnpq.br/0988016685807383
    A ecologia microbiana assume que os microrganismos, mesmo espécies não patogênicas, são reservatórios ambientais de genes de resistência aos antimicrobianos (ARGs). Bactérias ambientais, consideradas não patogênicas, estão expostas a múltiplos metabólitos com atividade antimicrobiana produzidos por outros microrganismos como forma de defesa e competição pelos nichos ecológicos em que habitam. Esses metabólitos ou bioativos permitiram o surgimento de ARGs com alta especificidade ao longo de milhares de anos, e sua localização dentro de elementos genéticos móveis facilitou sua transmissão para espécies bacterianas patogênicas. É fato que as infecções por Acinetobacter spp. estão se espalhando rapidamente em todo o mundo, principalmente em ambientes nosocomiais. O gênero Acinetobacter é altamente diverso e ubíquo, consistindo em cocobacilos gram-negativos não fermentadores da glicose, catalase-positivos e oxidase-negativos. As espécies pertencentes a este gênero são majoritariamente ambientais e não patogênicas. Entretanto, A. baumannii é a espécie patogênica mais importante do gênero, e essa característica se deve à sua notável adaptabilidade a ambientes hospitalares e à sua multirresistência (MDR), o que acaba ofuscando as demais espécies do gênero. O objetivo geral deste estudo foi de avaliar a presença de cepas de Acinetobacter spp. resistentes aos antimicrobianos em matrizes aquáticas e solos das diferentes regiões geográficas brasileiras. Para o presente estudo, foram selecionados 106 isolados de Acinetobacter spp. recuperados de amostras de matrizes aquáticas e de solo dos estados do Pará (PA), Ceará (CE), São Paulo (SP), Santa Catarina (SC) e Mato Grosso do Sul (MS). Todos os isolados de Acinetobacter spp. tiveram sua identificação confirmada pela técnica de MALDI-TOF MS. Além disso, o perfil de sensibilidade aos antimicrobianos foi determinado pela técnica de difusão em disco. Os ARGs aos β-lactâmicos, às fluoroquinolonas, aos aminoglicosídeos e às polimixinas foram submetidos a análise mediante a técnica de reação em cadeia da polimerase (PCR) convencional e multiplex utilizando primers específicos, empregando pools de amostras. Posteriormente, os pools que demonstraram positividade para algum dos ARGs triados, cada cepa dentro daquele pool foi verificada individualmente para o gene de interesse. Ao todo foram identificadas 12 espécies de Acinetobacter, sendo que A. baumannii (n=46; 43,4%) foi a espécie mais prevalente, seguida por A. pittii (n=16; 15,1%), A. nosocomialis (n=15; 14,1%) e A. seifertii (n=11; 10,4%). A maioria dos isolados de Acinetobacter spp. foram obtidos nos estados do PA (n=56; 52,8%) e CE (n=37; 34,9%). Além disso, uma maior diversidade de espécies de Acinetobacter foi verificada nesses dois estados comparados aos estados de SP, SC e MS. Dentre os ARGs triados, foram detectados os genes blaOXA-5-like (n=2 isolados), blaOXA-24/40-like (n=6 isolados), blaOXA-51-like (n=47 isolados), blaIMP-like (n=8 isolados) e blaSHVlike (n=6 isolados). A análise comparativa entre os diferentes estados avaliados revelou variações significativas na distribuição geográfica dos ARGs, com uma maior frequência entre os estados de CE e PA. Enquanto os genes blaIMP-like e blaSHV-like foram detectados somente em isolados de A. baumannii, os genes blaOXA-24/40-like e blaOXA-5-like foram encontrados em espécies de A. não-baumannii, como A. pittii e A. soli. A heterogeneidade na distribuição de espécies e ARGs em amostras ambientais observada no presente estudo sugere uma necessidade de abordagens de vigilância nacional e sob uma perspectiva de Saúde Única, de modo que possam ser fornecido um panorama real da resistência aos antimicrobianos nas diferentes regiões brasileiras e, assim, orientar a implementação de medidas eficazes no combate a emergência e disseminação de patógenos MDR e novos ARGs no país.
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    Acesso aberto (Open Access)
    Avaliação da atividade da nifuroxazida sobre via JAK/STAT em linhagens de câncer de tireoide através da deleção do gene STAT3 por CRISPR/CAS9
    (Universidade Federal de São Paulo, 2023-12-05) Takei, Juliana Ogoshi [UNIFESP]; Rubio, Ileana Gabriela Sanchez de [UNIFESP]; Tamura, Rodrigo Esaki; http://lattes.cnpq.br/3338898252490486; http://lattes.cnpq.br/3231635049279767; http://lattes.cnpq.br/9932312593987082
    O câncer é uma das maiores causas de morte no mundo, totalizando aproximadamente 10 milhões de mortes no ano de 2020 e com previsão de aumento para os próximos anos. O câncer de tireoide está entre os tipos mais comuns, atingindo muito mais mulheres do que homens. Entre seus subtipos, o câncer anaplásico de tireoide (ATC) é o menos comum, porém é o mais agressivo e com maior taxa de mortalidade. Atualmente o tratamento para ATC é feito através da tireoidectomia seguida de radioterapia e, em muitos casos, quimioterapia, uso de drogas multikinases, terapia alvo e imunoterapia. No entanto a sobrevida dos pacientes é limitada, variando entre 5 a 12 meses. Devido a alta instabilidade genômica das células do câncer, na maioria dos casos essas terapias perdem a eficácia, sendo necessária a busca por outras opções de tratamento. A nifuroxazida (NFZ) é um antibiótico já utilizado comercialmente em alguns países para o tratamento de colite e diarreia, mas estudos recentes demonstraram que essa droga é uma potencial alternativa de tratamento para alguns tipos de tumor, como por exemplo câncer de mama e colorretal. A NFZ atua através da via JAK/STAT, inibindo a fosforilação de seu componente STAT3, cuja ativação constitutiva já foi relacionada ao surgimento e manutenção de alguns tumores. Em estudo prévio do nosso grupo verificamos que a NFZ diminui viabilidade celular e induziu morte por apoptose. Este projeto teve como objetivo investigar se a NFZ atua através do STAT3 na linhagem celular de ATC HTH83 através da introdução de uma deleção no gene STAT3 por CRISPR/CAS9. Para tanto, foi realizada a edição gênica utilizando um plasmídeo contendo a sequência guia para STAT3 e o gene de CAS9. Após transfeccão e seleção com puromicina, o sucesso da deleção foi confirmado por amplificação e sequenciamento do DNA das células editadas. Foram escolhidos dois clones que apresentaram STAT3 com deleção de 17 (A6) e 12 (B5) pares de bases. Foi confirmada a inibição da expressão de STAT3 em A6 por Western Blot, enquanto B5 mostrou uma expressão bem baixa. Por fim, foi avaliada a viabilidade através de ensaios de MTT que sugeriram que a NFZ não diminui a viabilidade celular de A6, mas que teve algum efeito no clone B5. Por último, foi iniciada a avaliação da capacidade de formação de colônias das células editadas e selvagens tratadas com NFZ. Dessa maneira sos resultados sugerem que a NFZ perdeu atividade na linhagem com STAT3 deletado, indicando que atuaria através da via JAK/STAT na linhagem de ATC HTH83.