Ecologia molecular de fungos patogênicos onygenales em animais silvestres do interior do estado de São Paulo

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Fungos de pré e pós colheita e a qualidade de grãos de milho

O papel do milho na alimentação humana e animal é importante por causa da composição química e do valor nutritivo; por isso, é um dos cereais mais cultivados e consumidos no mundo. Uma das principais causas de danos à qualidade dos grãos é a infecção fúngica e a conseqüente contaminação por micotoxinas. Neste trabalho, foi identificado os efeitos do retardamento da colheita, do grau de umidade e do período de armazenamento dos grãos na ocorrência de fungos patogênicos e de grãos ardidos e a possível contaminação por micotoxinas na lavoura e durante o armazenamento, com o objetivo de caracterizar a influência dos fungos de pré e pós colheita na qualidade dos grãos de milho nas safras 98/99 e 99/00. A incidência de fungos patogênicos foi quantificada em 400 grãos e de grãos ardidos (GA), a percentagem de grãos com injúria mecânica visível (IMV) e de grãos normais (GN) em quatro repetições de 250 g de grãos. A contaminação por micotoxinas foi analisada por cromatografia de camada delgada e as características nutricionais foram analisadas por espectrometria de reflectância no infravermelho proximal. O retardamento da colheita gerou condições favoráveis para a elevação da incidência dos fungos das espécies Aspergillus spp., Cephalosporium spp., Fusarium graminearum e Penicillium spp. A incidência de GA se elevou enquanto os grãos apresentavam umidade acima de 20%. A incidência de Fusarium moniliforme foi reduzindo à medida que os grãos perdiam água. O percentual de grãos com IMV somados a incidência GA foi de 15,90% no silo de Lodi e de 15,78% na Cotrel. O retardamento de colheita influenciou na ocorrência de fungos, de GA e de micotoxinas na lavoura. As práticas de manejo das lavouras e a operação de colheita afetaram qualidade comercial dos grãos de milho e o armazenamento conservou as características nutricionais.

Freqüência de fungos dermatófitos em (Felis catus) infectados e não infectados pelo vírus da imunodeficiência felina

Pós-graduação em Medicina Veterinária - FMVZ

Mapeamento de proteínas alvo para novos antifúngicos na fração microssomal e citosólica do patógeno humano Aspergillus fumigatus

A incidência de infecções fúngicas invasivas vem aumentando nos últimos anos. Estas infecções, em geral, apresentam altas taxas de mortalidade. A profilaxia com antifúngicos ainda é a estratégia mais comum na contenção da mortalidade e prevenção contra infecções fúngicas invasivas, porém, apresenta baixa eficiência, e relatos de resistência às drogas. Além disso, a terapia antifúngica é limitada a um pequeno grupo de drogas, como os polienos, azóis e equinocandinas. Desta forma, a busca de novos alvos de drogas é fundamental para o desenvolvimento de novos antifúngicos. Estudos in silico indicaram quatro genes como potenciais alvo de drogas em fungos patogênicos. Neste contexto, o objetivo deste trabalho foi verificar a expressão das proteínas codificadas por dois destes possíveis genes alvo, a proteína erg6, na fração microssomal, e trr1, na fração citosólica, em hifas de A. fumigatus. Visando alcançar este objetivo, foram primeiramente padronizadas todas as etapas de fracionamento celular visando isolar estas duas subfrações celulares de A. fumigatus. Posteriormente, foi otimizado o protocolo de extração e reidratação de proteínas microssomais bem como reidratação de proteínas citosólicas. Estes extratos foram submetidos a diferentes protocolos de fracionamento proteico em um sistema de eletroforese OFFGEL (OGE). Os resultados de Western immunoblot mostraram que estas duas proteínas, erg6 e trr1, são de fato expressas na fase filamentosa de A. fumigatus. O extrato proteico da fração microssomal submetido ao OGE em doze subfrações apresentou três subunidades da proteína erg6, reconhecidas pelo anticorpo monoclonal, com massas moleculares e pI distintos: uma subunidade de aproximadamente 79 kDa com pI entre 5,91 e 6,49, e outras duas subunidades de aproximadamente 35 kDa e 32 kDa, ambas com pI entre 6,49 e 7,08. A enzima erg6 foi descrita como um homotetrâmero em outros fungos. Porém, nossos resultados sugerem que, em A. fumigatus, a erg6 possui uma estrutura heterotetramérica. Quanto à proteína trr1, tanto no extrato total quanto nas frações resultantes do fracionamento em OGE, uma banda única de aproximadamente 40 kDa, com pI na faixa de 4,79 e 5,33, foi reconhecida pelo anticorpo policlonal. Desta forma, esta proteína parece ter uma estrutura homodimérica, assim como descrito em outros micro-organismos.

Characterisation of ZG16p, a unique mammalian lectin from pancreatic zymogen granules

The mechanisms of secretory granule biogenesis and regulated secretion of digestive enzymes in pancreatic acinar cells are still not well understood. To shed light on these processes, which are of biological and clinical importance (e.g., pancreatitis), a better molecular understanding of the components of the granule membrane, their functions and interactions is required. The application of proteomics has largely contributed to the identification of novel zymogen granule (ZG) proteins but was not yet accompanied by a better characterization of their functions. In this study we aimed at a) isolation and identification of novel membrane-associated ZG proteins; b) characterization of the biochemical properties and function of the secretory lectin ZG16p, a membrane-associated protein; c) exploring the potential of ZG16p as a new tool to label the endolysosomal compartment. First, we have performed a suborganellar proteomics approach by combining protein analysis by 2D-PAGE and identification by mass spectrometry, which has led to the identification of novel peripheral ZGM proteins with proteoglycan-binding properties (e.g., chymase, PpiB). Then, we have unveiled new molecular properties and (multiple) functions of the secretory lectin ZG16p. ZG16p is a unique mammalian lectin with glycan and proteoglycan binding properties. Here, I revealed for the first time that ZG16p is highly protease resistant by developing an enterokinase-digestion assay. In addition I revealed that ZG16p binds to a high molecular weight complex at the ZGM (which is also protease resistant) and forms highly stable dimers. In light of these findings I suggest that ZG16p is a key component of a predicted submembranous granule matrix attached to the luminal side of the ZGM that fulfils important functions during sorting and packaging of zymogens. ZG16p, may act as a linker between the matrix and aggregated zymogens due to dimer formation. Furthermore, ZG16p protease resistance might be of higher importance after secretion since it is known that ZG16p binds to pathogenic fungi in the gut. I have further investigated the role of ZG16p binding motifs in its targeting to ZG in AR42J cells, a pancreatic model system. Point mutations of the glycan and the proteoglycan binding motifs did not inhibit the targeting of ZG16p to ZG in AR42J cells. I have also demonstrated that when ZG16p is present in the cytoplasm it interacts with and modulates the endo-lysosomal compartment. Since it is known that impaired autophagy due to lysosomal malfunction is involved in the course of pancreatitis, a potential role of ZG16p in pancreatitis is discussed.

Infection mechanism of Diplodia corticola

Diplodia corticola is regarded as the most virulent fungus involved in cork oak decline, being able to infect not only Quercus species (mainly Q. suber and Q. ilex), but also grapevines (Vitis vinifera) and eucalypts (Eucalyptus sp.). This endophytic fungus is also a pathogen whose virulence usually manifests with the onset of plant stress. Considering that the infection normally culminates in host death, there is a growing ecologic and socio-economic concern about D. corticola propagation. The molecular mechanisms of infection are hitherto largely unknown. Accordingly, the aim of this study was to unveil potential virulence effectors implicated in D. corticola infection. This knowledge is fundamental to outline the molecular framework that permits the fungal invasion and proliferation in plant hosts, causing disease. Since the effectors deployed are mostly proteins, we adopted a proteomic approach. We performed in planta pathogenicity tests to select two D. corticola strains with distinct virulence degrees for our studies. Like other filamentous fungi D. corticola secretes protein at low concentrations in vitro in the presence of high levels of polysaccharides, two characteristics that hamper the fungal secretome analysis. Therefore, we first compared several methods of extracellular protein extraction to assess their performance and compatibility with 1D and 2D electrophoretic separation. TCA-Acetone and TCA-phenol protein precipitation were the most efficient methods and the former was adopted for further studies. The proteins were extracted and separated by 2D-PAGE, proteins were digested with trypsin and the resulting peptides were further analysed by MS/MS. Their identification was performed by de novo sequencing and/or MASCOT search. We were able to identify 80 extracellular and 162 intracellular proteins, a milestone for the Botryosphaeriaceae family that contains only one member with the proteome characterized. We also performed an extensive comparative 2D gel analysis to highlight the differentially expressed proteins during the host mimicry. Moreover, we compared the protein profiles of the two strains with different degrees of virulence. In short, we characterized for the first time the secretome and proteome of D. corticola. The obtained results contribute to the elucidation of some aspects of the biology of the fungus. The avirulent strain contains an assortment of proteins that facilitate the adaptation to diverse substrates and the identified proteins suggest that the fungus degrades the host tissues through Fenton reactions. On the other hand, the virulent strain seems to have adapted its secretome to the host characteristics. Furthermore, the results indicate that this strain metabolizes aminobutyric acid, a molecule that might be the triggering factor of the transition from a latent to a pathogenic state. Lastly, the secretome includes potential pathogenicity effectors, such as deuterolysin (peptidase M35) and cerato-platanin, proteins that might play an active role in the phytopathogenic lifestyle of the fungus. Overall, our results suggest that D. corticola has a hemibiotrophic lifestyle, switching from a biotrophic to a necrotrophic interaction after plant physiologic disturbances.This understanding is essential for further development of effective plant protection measures.

Micoses sistémicas

Este trabalho teve como objetivo a análise das micoses sistémicas, no que respeita à sua identificação, morfologia dos agentes patogénicos que lhes dão origem, onde são endémicas, os sintomas que apresentam, os métodos de diagnóstico e as terapêuticas disponíveis para cada patologia. As micoses sistémicas são infeções causadas por fungos patogénicos primários que têm o trato respiratório como porta de entrada, e a partir daí podem disseminar-se por todo o organismo. Os agentes antifúngicos são usados no tratamento destas infeções, em que, no caso das infeções sistémicas, predominam o uso de cetoconazol (polieno), fluconazol e itraconazol (azóis). Existem ainda estudos que demonstram que as vacinas atenuadas podem ser usadas na profilaxia destas infeções. Com este trabalho conclui-se que as infeções fúngicas estão longe de ser extintas, uma vez que se verifica cada vez mais a existência de resistências por parte dos fungos aos fármacos, sendo o diagnóstico e a terapêutica usada dois parâmetros fundamentais para um tratamento eficaz.

Análise química de espécies de pterocaulon (asteraceae) e determinação da atividade antifúngica

O gênero Pterocaulon (Asteraceae) é formado por 18 espécies, a maioria de ocorrência na América do Sul. Grande parte das espécies deste gênero tem aplicação na medicina popular como digestiva, emenagoga, inseticida e também como agente contra picadas de serpentes. No Sul do Brasil, algumas espécies conhecidas como “Quitoco” são utilizadas como antinflamatórios e no tratamento de afecções de pele, tanto de humanos quanto de animais. Neste trabalho foram isolados e identificados cinco diferentes compostos, presentes nos extratos diclorometano das partes aéreas de P. alopecuroides e P. polystachyum. Os compostos isolados são cumarinas simples e caracteristicamente 6,7-dioxigenadas. Da espécie P. alopecuroides foram obtidas 5-metoxi-6,7-metilenodioxicumarina (PA1) e 7(2,3-epoxi-3-metil-3-butiloxi)-6-metoxicumarina (PA2) e da espécie P. polystachyum foram isoladas, além da 5-metoxi-6,7-metilenodioxicumarina (PP1a), iapina (PP1b), preniletina (PP2a) e preniletina-metil-éter (PP2b). Outras espécies de Pterocaulon nativas do Rio Grande do Sul foram analisadas quanto a presença de cumarinas, que podem contribuir para os estudos quimiotaxonômicos do gênero, atuando como marcadores taxonômicos. Os extratos brutos metanólicos e frações hexanólica, diclorometano e metanólica de P. alopecuroides, P. balansae e P. polystachyum foram testados quanto à atividade antimicrobiana e apresentaram um largo espectro de ação contra um painel de fungos patogênicos oportunistas responsáveis pela maioria das infecções sistêmicas e dermatológicas, justificando o uso destas plantas no tratamento de doenças de pele de animais popularmente diagnosticadas como micoses. Os compostos isolados, também testados frente a microrganismos patogênicos, não demonstraram atividade relevante, o que leva a crer que os extratos que foram ativos podem conter outros compostos que ainda não foram isolados ou ainda que poderiam agir de forma sinérgica com os produtos isolados. O método de extração utilizado indica que as cumarinas localizam-se em grande maioria na superfície de folhas e caules, onde poderiam estar atuando como fitoalexinas, protegendo a planta especialmente do ataque de fungos.

Evaluation of pathogenic fungi occurrence in traumatogenic structures of freshwater fish

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Virulence Factors IN Fungi of Systemic Mycoses

Fatores de virulência em fungos de micoses sistêmicaFungos patogênicos causadores de micoses sistêmicas possuem vários fatores que permitem seu crescimento nas condições adversas oferecidas pelo hospedeiro, propiciando o estabelecimento da relação parasitária e contribuindo no processo de doença. Esses fatores são conhecidos como fatores de virulência auxiliando no desenvolvimento da infecção e interferindo com a patogênese das micoses. O presente trabalho avalia os fatores de virulência em fungos patogênicos como Blastomyces dermatitidis, Coccidioides immitis, Cryptococcus neoformans, Histoplasma capsulatum e Paracoccidioides brasiliensis, em relação à termotolerância, dimorfismo, componentes da parede celular ou cápsula, bem como a produção de enzimas. Os fatores de virulência auxiliam na aderência, colonização, disseminação e habilidade do fungo para resistir a ambientes hostis e escapar dos mecanismos da resposta imune do hospedeiro.Tanto os fatores de virulência apresentados por diferentes fungos, como os mecanismos de defesa oferecidos pelo hospedeiro requerem ação e interação de processos complexos, cujo conhecimento permitirá a melhor compreensão da patogenia das micoses sistêmicas.

Interação de Paracoccidioides brasiliensis com células endoteliais

Paracoccidioidomycosis has a variety of clinical manifestations and Paracoccidioides brasiliensis, the causative agent, may infect many tissues, most importantly the lungs. Migration of pathogenic yeasts to the endothelial cell layer is considered a prerequisite for multiple organ invasion and dissemination of the fungus. In this study of the adhesion of P. brasiliensis to endothelial cells in vitro, we investigated whether this adhesion could represent a mechanism of dissemination. To this end, as well as using conventional optical microscopy, an alternative in vivo technique was developed, to detect the presence of fungal cells in umbilical cords embedded in paraffin wax. An experiment on the migration of P. brasiliensis through an endothelial cell monolayer was carried out, and the migration of yeast cells was greater, and took less time, in control wells with no cells. The fungus crossed the monolayer, but, compared to control wells, the migration-rate was about 30% lower. This shows that the monolayer only partially blocked migration of the fungus. In these experiments, we had great difficulty finding P. brasiliensis adhered to the cell monolayer, when it was examined at different times, suggesting that migration of the fungus across the endothelial layer is very fast, and cannot normally be observed in cell culture in vitro. Thus, P. brasiliensis can cross the endothelium rapidly and probably invades deeper tissue.

Seleção de surfactantes e fotoprotetores para a formulação de Beauveria bassiana visando o controle de Dactylopius opuntiae em palma forrageira

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Estresse oxidativo em clones de seringueira sob ataque de oídio

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Resistência da soja à ferrugem asiática e ao oídio: herança de caracteres quali-quantitativos e mapeamento genético

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Controle de doenças fúngicas e de danos por frio em pós-colheita de lima ácida Tahiti

The Tahiti lime appears very susceptible to attack by post-harvest diseases, primarily by the fungi Penicillium and Phomopsis, and also because of its high sensitivity to storage at low temperatures. In order to reduce such damage, the present study aimed to verify the efficiency of heat treatment and disinfection of pathogens in the prevention of post-harvest chilling injury of this cultivar and to compare this treatment with other products using the conventional fungicides. The heat treatments were studied with hot-water temperatures ranging between 48 and 56° C. Water at room temperature was used as a control treatment. After treatment, the fruits were kept under cold temperature at 10° C and RH 90% for about 45 days. For comparison, three other treatments were carried out simultaneously, one using imazalil, one with baking soda, and a third with sodium carbonate, these three products being applied by baths in cold water. Two groups of fruit were evaluated, one treated by immersion considering pathogens coming from the field and another by inoculation with spores of the previously isolated pathogens. For the evaluation of physical and chemical parameters of fruits, determinations were made of the skin color, texture, weight loss, size, juice yield, soluble solids, total acidity and vitamin C content. The determination of the sensitivity of the fruit to cold was made by their exposure at temperatures inducing cold damage. The design was a randomized block design with nine treatments, analyzed by the Statgraphics statistical package. Heat treatments, especially at 52° C, were shown to be more promising in the control of pathogenic fungi and cold damage, surpassing the conventional fungicides. No changes were found in the intrinsic and extrinsic parameters in relation to the application of the different treatments.