Efeitos tóxicos e genotóxicos do cloreto de estanho (SnCl2) em bactéria e levedura

A genotoxicidade do SnCl2 foi avaliada nos ensaios Salmonella/Microssoma, WP2 Mutoxiteste e com a utilização de linhagens haplóides e diplóides de S. cerevisiae. O presente estudo pôde demonstrar, claramente, que o SnCl2 apresenta um potencial tóxico e uma significativa atividade mutagênica em diferentes ensaios de reversão. O mutante rad52D, deficiente no mecanismo de reparação recombinacional, incapaz de reparar quebras simples e duplas no DNA, foi o mais sensível. As células tratadas com Sn2+ formaram agregados que levaram a uma superestimativa da toxicidade, quando não corretamente desfeitos. Ensaios de inativação corretos, nas doses de 25 mM e 75 mM de SnCl2, foram obtidos através da desagregação das células com EDTA ou tampão fosfato. O Sn2+ induziu reversão na levedura, nos lócus his1-798 (células diplóides), his1-208 e lys-1-1 (células haplóides), bem como mutação no quadro de leitura em células haplóides no lócus hom3-10. Em células diplóides, o SnCl2 induziu recombinação mitótica intragênica, enquanto que a recombinação intergênica não foi significativamente pronunciada. A mutagenicidade do Sn2+ foi demonstrada pelos ensaios de reversão de auxotrofias, mas não pôde ser evidenciada nos ensaios de mutação para a frente. A morte seletiva dos mutantes espontâneos para a canavanina, quando as células são tratadas com SnCl2, sugeriu uma indução de disfunções da membrana das células As células da levedura em fase de crescimento exponencial apresentaram, com apenas 0,1% da concentração de SnCl2, o mesmo perfil de sobrevivência quando comparado com as células em fase de crescimento respiratório, sugerindo um maior envolvimento de parâmetros fisiológicos na resistência ao estresse oxidativo gerado pelo SnCl2 após as células atingirem a fase pós diáuxica. As superoxido dismutases, mas não a catalase, protegeram contra as espécies reativas de oxigênio que o estanho produziu. O mutante sod1D apresentou uma sensibilidade três vezes maior do que a linhagem selvagem, enquanto que o mutante sod2D demonstrou uma sensibilidade pequena ao SnCl2. O duplo mutante sod1Dsod2D mostrou um aumento acentuado na sensibilidade quando comparado com a linhagem selvagem. No teste de Salmonella/Microssoma, o SnCl2 não induziu mutação no quadro de leitura (TA97 e TA98) e nem substituição de pares de bases (TA100), ao passo que uma resposta positiva foi observada com a linhagem TA102 que detecta mutagênicos oxidativos. O SnCl2 também induziu mutação na linhagem IC203 (uvrA oxyR), e não na linhagem IC188 (uvrA). Esses resultados indicaram que o SnCl2 é um agente mutagênico moderado. Provavelmente, o dano ao DNA é causado por espécies reativas de oxigênio e é reparado por um processo recombinacional e por um processo sujeito a erros.

O mutante pso9-1 de Saccharomyces cerevisiae, sensível a psoralenos fotoativados, contém um alelo mutante do gene MEC3 envolvido em checkpoint

Análises de complementação do mutante pso9-1, sensível a psoralenos mono- e bifuncionais fotoativados, UV254nm e nitrosoguanidina, com os mutantes pso1 a pso8, confirmou que este contém uma nova mutação pso. A clonagem molecular a partir de um banco genômico de levedura sugeriu pso9-1 como alelo mutante do gene de checkpoint que responde a danos no DNA MEC3. A não-complementação de vários fenótipos de sensibilidade em diplóides pso9-1/mec3∆ confirmou o alelismo dos dois mutantes. A sensibilidade à calcofluor white e à cafeína não foi aumentada nas linhagens pso9-1 e mec3∆, em relação as suas respectivas selvagens, sugerindo que o mutante pso9-1 não porta uma mutação na região promotora. O fenótipo mutante de mec3∆ foi levemente mais pronunciado para sensibilidade à 8-MOP + UVA e UVC, e para a supressão de mutação para frente induzida por UVC, sugerindo uma função residual para a proteína produzida por este alelo mutante.

Caracterização molecular da mutação pso8-1/rad6 de Saccharomyces cerevisiae, sensível à fotoadição de psoralenos, à radiação UVC e a mutágenos químicos

Um novo mutante isolado da levedura Saccharomyces cerevisiae, sensível à fotoativação de psoralenos mono- e bi-funcionais, à UVC e ao MNNG, complementou o fenótipo de sensibilidade à fotoadição de psoralenos conferido pelas mutações pso1 a pso7 e assim foi chamado pso8-1. O duplo mutante pso8-1 rad4-4 foi altamente sensível à UVC, indicando assim uma interação sinergística dos dois mutantes alelos. A clonagem molecular pela complementação do fenótipo de sensibilidade à radiação UVC do mutante pso8-1 e estudos genéticos revelaram que pso8-1 é alelo ao gene RAD6. O produto do gene RAD6/UBC2 é uma enzima conjugada à ubiquitina envolvida em reparação de DNA, esporulação, recombinação, indução de mutagênese, degradação de proteínas, genes silenciosos, transposição Ty1. Enquanto o mutante pso8-1 apresenta um fenótipo mutador espontâneo e possui baixa mutabilidade induzida a mutágenos, a esporulação de diplóides homoalélicas mostrou eficiência próxima à da linhagem selvagem. A análise da seqüência do mutante alelo mostrou que pso8-1 contém uma nova, e até agora desconhecida, transição T→C no nucleotídeo 191, levando à substituição de uma prolina altamente conservada por uma leucina na posição 64 (Rad6-[P64L]) que pode ter severas conseqüências na estrutura terciária da proteína mutada, e conseqüente ligação a pRad18.

Identificação e avaliação do potencial biotecnológico de leveduras e fungos semelhantes a leveduras isolados de filoplano do Hibiscus rosa-sinensis

O filoplano do Hibiscus rosa-sinensis abriga uma enorme biodiversidade de leveduras e fungos semelhantes a leveduras cujo potencial biotecnológico ainda é desconhecido. Foram isoladas 84 cepas de leveduras de filoplano desta planta, sendo identificadas pela metodologia clássica. Do total de isolados 37% são de afinidade ascomicética, 36% de afinidade basidiomicética e 27% de fungos semelhantes a leveduras.

Estudo da população de Malassezia pachydermatis em otite externa canina e avaliação da sensibilidade in vitro e in vivo frente a antifúngicos.

Otite externa é uma enfermidade comumente observada em cães encaminhados a clínica veterinária e a etiologia desta doença varia em função de diversas combinações entre os fatores predisponentes, primários e perpetuantes responsáveis pela enfermidade. Este trabalho teve como objetivo pesquisar a presença da Malassezia pachydermatis em otite externa canina e avaliar a suscetibilidade in vivo e in vitro da levedura frente ao cetoconazol e tiabendazol. Para isto foi pesquisada a presença da levedura M. pachydermatis em otite externa de 168 cães encaminhados aos Hospitais de Clínicas Veterinárias da Universidade Federal do Rio Grande do Sul e da Universidade Federal de Pelotas, assim como em clínicas e canis particulares. Após identificação morfológica e bioquímica da levedura, foi realizada extração de DNA pelo método de fenol-clorofórmio de amostras selecionadas para análise pela técnica de RAPD- PCR, para verificação de heterogeneidade molecular. Foi realizada a reprodução experimental de malasseziose ótica em 14 cães inoculados com a levedura para posterior tratamento. Dois grupos de 30 cães com malasseziose ótica foram selecionados para tratamento com os produtos comerciais otológicos contendo tiabendazol e cetoconazol (Otodem plus® e Aurivet® respectivamente). Com os isolados de M. pachydermatis obtidos desses animais tratados foi realizado antifungigrama através da técnica de Microdoluição em Caldo (MC) para o tiabendazol e técnica do ETEST para o cetoconazol. Os resultados deste último foram comparados com a técnica de MC. A M. pachydermatis foi isolada em 139 (82,7%) casos de otite externa, sendo que molecularmente, a levedura apresentou diferenças, recebendo nove subdivisões a partir do primer utilizado. Os animais inoculados com a levedura desenvolveram a otite externa e o tratamento realizado com os produtos comerciais Aurivet® e Otodem plus® foi eficaz. Dos 60 animais tratados para malasseziose, 86,7% apresentaram cura clínica. A CIM do tiabendazol através da técnica de MC variou de 0,03 a >4mg/ml, com média de 3,67mg/ml. A CIM do cetoconazol, através do ETEST, variou de 0,004 a 0,75mg/ml, com média de 0,156mg/ml. A CIM do cetoconazol, através do método MC variou de 0,0009375 a 0,06mg/ml, com CIM média de 0,00815mg/ml. Através do cálculo de CIM50 e CIM90, observou-se frente ao tiabendazol, resistência em 13,7% dos isolados, sensibilidade intermediária em 47,1% e 39,2% isolados foram sensíveis. Quanto ao cetoconazol, através da técnica do ETEST, a resistência foi observada em 11,1% dos isolados, sensibilidade intermediária foi encontrada em 41,7% e 47,2% isolados foram sensíveis. Pela MC, foi observada resistência em 15,4% isolados, sensibilidade intermediária em 35,9% isolados e 48,7% foram sensíveis. As médias das CIMs observadas entre os 17 isolados testados simultaneamente frente ao cetoconazol com as duas metodologias, ETEST e MC, foi 0,103mg/ml e 0,0119mg/ml respectivamente. Nesta comparação podemos observar a concordância de resultados em apenas seis amostras (35,3%), quatro sensíveis e duas, sensibilidade intermediária. As combinações terapêuticas testadas nos animais foram eficazes no tratamento da malasseziose ótica canina, porém não houve relação entre resultado do teste in vitro e a resposta in vivo dos antifúngicos frente a levedura.

Biodiversidade e potencial biotecnológico de leveduras e fungos leveduriformes associados ao filoplano de bromélias do Parque de Itapuã-Viamão/RS

As bromélias abrigam uma grande diversidade de organismos. O objetivo do presente trabalho foi analisar a biodiversidade de leveduras e fungos leveduriformes presentes no filoplano de bromélias e avaliar seu potencial biotecnológico. Foram coletadas 50 amostras de folhas de bromélias no Parque Estadual de Itapuã/RS (Praia da Pedreira e Praia de Fora). Fragmentos das folhas foram submetidos a lavagens sucessivas com 0,5%Tween 20. Diluições decimais seriadas da última lavagem, amostras de água dos tanques de bromélias e de flores foram inoculadas em meio YM modificado e incubadas a 25°C por 5-7 dias. Representantes dos diferentes morfotipos foram purificados e identificados pela metodologia convencional. A análise da biodiversidade foi realizada através do índice de Shannon-Weaver. Dos 191 isolados obtidos, 182 foram identificados, sendo 11% leveduras de afinidade ascomicética, 67,6% de afinidade basidiomicética, 19,8% de fungos leveduriformes e 1,6% de algas. Doze isolados de leveduras tiveram as regiões ITS e D1/D2 do 26SrDNA sequenciadas e pertencem a uma espécie ainda não descrita do gênero Rhodotorula. A diversidade e a riqueza de leveduras foram maiores na Praia da Pedreira (H=3,225 e S=34) que na Praia de Fora (H=2,820 e S=26). Cento e noventa e um isolados tiveram sua capacidade para produzir enzimas testada. Desses, 40,2% foram positivos para amilase, 49,2% para caseinase, 14,8% para gelatinase, 58,0% para celobiase, 36,0% para lactase e 61,3% para esterase. O filoplano das bromélias apresentou uma grande biodiversidade de leveduras e fungos leveduriformes,.demonstrando ser um bom substrato para o isolamento de leveduras produtoras de enzimas de interesse industrial.

Avaliação do desempenho de novilhos suplementados com sais proteinados em pastagem nativa na microrregião da Campanha Ocidental-RS

Foi realizado um experimento para avaliar o efeito da suplementação com sais proteinados sobre o desempenho de novilhos em pastagem nativa diferida(PND). A adição de levedura ativa ao sal proteinado formulado com amirréia resultou em melhores desempenhos dos novilhos pastejando pastagem nativa diferida.

Pesquisa de criptococose em cães atendidos no Hospital de clínicas veterinarias da UFRGS, Porto Alegre, Brasil

Criptococose é uma levedurose que acomete o homem e vários animais, podendo ocorrer em indivíduos imunocompetentes, mas freqüentemente está associada a um estado de comprometimento imunológico. Atualmente a etiologia desta micose é atribuída a três espécies: Cryptococcus neoformans, C. grubii (isolados no solo rico em fezes de pombos), e C. gattii (isolado nos eucaliptos). A via mais freqüente de contaminação é a inalatória, com posterior colonização do trato respiratório superior, podendo atingir aos alvéolos e desenvolver a sintomatologia respiratória, ou ocorrer disseminação hematógena com possível comprometimento do Sistema Nervoso Central. É notável o aumento na procura de animais de companhia nos grandes centros urbanos e, também, se verifica uma significativa população de pombos nas cidades, alojados em igrejas, prédios, parques e praças. A exposição dos cães a locais possivelmente contaminados e a saúde destes animais constituise uma preocupação e, visto que existem relatos na literatura, ainda que poucos, sobre a criptococose em cães, realizamos uma pesquisa sobre a presença da levedura nesta espécie. Este trabalho teve como objetivo verificar a ocorrência do Cryptococcus em cães com sintomatologia respiratória e/ou neurológica, atendidos no Hospital de Clínicas Veterinárias da Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS), localizado na cidade de Porto Alegre, Brasil. A amostragem foi composta por 112 cães. Realizou-se o exame direto, com nigrosina, do líquido cefalorraquidiano (n=17); o cultivo da secreção nasal (112), do sangue total (112) e do líquido cefalorraquidiano (n=17) em ágar níger (Guizotia abissynica), com incubação a 370C durante dez dias; e o teste de aglutinação em látex, utilizando-se o teste Crypto-LA (Wampole), com o soro (n=112) e o líquido cefalorraquidiano (n=17) Para o teste de aglutinação em látex foi realizado, também, tratamento com Pronase em 32 (28,57%) amostras de soro e 4 (23,52%) amostras de líquido cefalorraquidiano. Os resultados do exame direto, do cultivo e do teste de aglutinação em látex foram negativos para o Cryptococcus em todas as amostras testadas. Não se excluiu a possibilidade de ter ocorrido resultados falsos negativos, por não ter sido realizado um lavado nasal para coleta de material para cultivo e, também, porque o Cryptococcus poderia estar presente em pequenas quantidades no organismo e/ou ser pouco capsulado e, portanto, não sendo detectado através do teste de aglutinação em látex. Apesar dos resultados desta amostragem, é plausível a suposição que deva existir a ocorrência da infecção pelo Cryptococcus, embora haja a falta de uma suspeita clínica desta enfermidade, posto que, na região de abrangência do estudo existe uma população canina constantemente exposta ao risco por coabitarem com uma grande população de pombos.

Diferenciação das espécies Cryptococcus neoformans e Cryptococcus gattii utilizando a metodologia de PCR multiplex e determinação do perfil epidemiológico de pacientes com meningite criptocócica

Cryptococcus neoformans é uma levedura oportunista que pode se alojar no sistema nervoso central causando meningite, meningoencefalite e encefalite principalmente em indivíduos com algum comprometimento do sistema imune. É responsável por 4,5% das infecções oportunistas que acometem pacientes portadores do Vírus da Imunodeficiência Humana (HIV-positivos). Cryptococcus gattii é um patógeno primário responsável por uma alta incidência de criptococomas no pulmão e no cérebro e que apresenta uma alta morbidez neurológica e uma resposta retardada à terapia antifúngica. O diagnóstico da criptococose é, atualmente, baseado na detecção da levedura em amostras clínicas, no cultivo com posterior identificação bioquímica e na pesquisa de antígenos circulantes. A diferenciação entre as espécies C. neoformans e C. gattii, na maioria dos laboratórios, é realizada utilizando o meio de cultura ágar canavanina-glicina-azul de bromotimol (CGB) e demora em torno de sete dias. Neste trabalho foi padronizada uma metodologia de PCR multiplex que pode vir a substituir as provas bioquímicas utilizadas atualmente para a identificação das espécies de Cryptococcus, reduzindo em 6 dias o tempo necessário para a identificação das espécies. A metodologia também se mostrou mais específica na identificação das espécies, concordando com os resultados das sorotipagens em todos os 132 isolados de Cryptococcus testados, enquanto o resultado obtido com o cultivo em ágar CGB foi discordante em 6 dos 132 isolados, sendo 5 falso-positivos e 1 falso negativo. Foi também realizado o primeiro estudo epidemiológico do perfil de pacientes com meningite criptocócica no estado do Rio Grande de Sul notificados no Laboratório Central de Saúde Pública IPB-LACEN/RS no período de 2000 a 2005. A maioria dos pacientes é do sexo masculino (77,12%), branco (83,5%), na faixa etária entre 30 a 39 anos (46,24%) e infectados pelo HIV (95%).

Análise do polímero PHA em Saccharomyces cerevisiae recombinante : superexpressão de phaG, e a contribuição in vivo das enzimas auxiliares envolvidas na beta-oxidação de ácidos graxos insaturados em peroxissomos

Os polímeros do tipo poli-hidroxialcanoatos (PHAs) são poliésteres bacterianos que apresentam as propriedades de termoplásticos e elastômeros biodegradáveis. A síntese deste polímero em plantas de interesse agroindustrial tem sido vista como uma área promissora dentro da biotecnologia de polímeros para a produção em grande escala com baixos custos. Contudo, esta tarefa requer o aprimoramento de diferentes metodologias bioquímicas e moleculares, além de maximizar os processos de extração destes polímeros biológicos. A produção de PHAs em peroxissomos ou no citoplasma de Saccharomyces cerevisiae, por meio da expressão de uma PHA-sintase bacteriana, pode servir como indicador e modulador do fluxo de carbonos que percorre vias biossintéticas como a síntese de novo de ácidos graxos e a β-oxidação. Esta levedura tem sido usada como eucarioto modelo para manipular as rotas envolvidas na síntese de PHAs do tipo MCL (PHA com um número médio de carbonos), um polímero menos cristalino e com menor ponto de fusão quando comparado ao PHA-SCL (PHA com um número pequeno de carbonos). A enzima PhaG (3-hidroxidecanoil-ACP-CoA transacilase) é responsável pela conexão entre a síntese de ácidos graxos e a produção de PHA-MCL em bactérias do gênero Pseudomonas, em meios de cultura contendo uma fonte de carbono nãorelacionada como gliconato, etanol ou acetato. Para tentar estabelecer esta rota metabólica em S. cerevisiae, o presente trabalho avaliou a coexpressão de PhaGPa e PhaC1Pa (PHA-sintase) de P. aeruginosa para a síntese de PHA-MCL a partir de uma fonte de carbono não-relacionada em leveduras. Contudo, a presença de PhaGPa não alterou a composição ou a quantidade de PHA-MCL em relação à cepa controle contendo apenas PhaC1Pa citoplasmática ou direcionada ao peroxissomo, independentemente da fonte de carbono utilizada (rafinose ou ácido oléico). Este resultado permite sugerir que a ligação entre a síntese de ácidos graxos e a produção de PHA-MCL em S. cerevisiae não foi estabelecida, provavelmente devido à ausência de algum passo enzimático que limita o desvio de substratos da síntese de ácidos graxos para a produção de PHA-MCL em organismos que não são capazes de acumular naturalmente este polímero quando cultivados em fontes de carbono não-relacionadas.A levedura S. cerevisiae tem sido usada como um sistema modelo para estudar a β-oxidação de ácidos graxos insaturados em peroxissomos. A produção de PHA-MCL pela expressão de PhaC1Pa em peroxissomos de cepas selvagens e mutantes nulos de S. cerevisiae para as enzimas auxiliares da β-oxidação (Eci1p, Sps19p e Dci1p), multiplicadas em meio de cultivo contendo um ácido graxo insaturado como fonte de carbono, permitiu monitorar o fluxo de carbonos que percorre as vias dependente de isomerase, redutase e di-isomerase. Desta forma, o presente estudo permitiu avaliar a β- oxidação in vivo dos ácidos graxos linoléico conjugado, 9-cis,11-trans-CLA (ácido rumênico) ou 10-cis,13-cis-nonadecadienóico, para determinar a contribuição das vias alternativas na degradação destes substratos pela utilização de cepas selvagens, mutantes nulos e linhagens contendo um plasmídio multicópia para os genes ECI1 (Δ3- Δ2-enoil-CoA isomerase), SPS19 (2,4-dienoil-CoA redutase) e DCI1 (Δ3,5-Δ2,4-dienoil- CoA isomerase). As linhagens selvagens foram capazes de sintetizar PHA-MCL quando cultivadas em ácido rumênico, mas a atividade da enzima Eci1p foi essencial para a degradação deste CLA, indicando que a via dependente de isomerase é a única rota in vivo necessária para a β-oxidação do ácido rumênico em peroxissomos de S. cerevisiae. A contribuição da enzima di-isomerase (Dci1p) para a degradação do ácido 10- cis,13-cis-nonadecadienóico foi avaliada em cepas selvagens, mutantes nulos dci1Δ e linhagens de S. cerevisiae contendo os plasmídeos multicópia. De acordo com o conteúdo e a quantidade de PHA formado, a β-oxidação de ácidos graxos cisinsaturados em um carbono ímpar é, in vivo, independente da di-isomerase. Embora este resultado possa indicar o mesmo padrão de envolvimento de Dci1p na degradação de ácidos graxos cis-insaturados em um carbono ímpar em mitocôndrias de mamíferos, esta via alternativa deve ser mais bem investigada em eucariotos superiores.