Efeitos genotóxicos e indução do SOS em mutantes derivados de Escherichia coli K-12 durante o processo de interação com superfícies bióticas e abióticas

A célula epitelial é o primeiro contato entre os micro-organismos e o hospedeiro. Essa interação pode levar a produção de diversas citocinas, quimiocinas, moléculas inflamatórias e também estimular a geração de espécies reativas de oxigênio (ERO). Neste trabalho avaliamos se a interação com as células HEp-2 poderia ser genotóxica para os mutantes derivados de Escherichia coli K-12 deficientes em algumas enzimas que fazem parte do sistema de reparo por excisão de base (BER). Além disto, avaliamos a expressão do sistema SOS, que é induzido pela presença de danos no genoma bacteriano. Os resultados obtidos mostraram a presença de filamentos, na interação com células HEp-2, principalmente, no mutante xthA (BW9091) e no triplo mutante xthA nfo nth (BW535). Quando a interação foi quantificada na ausência da D-manose, observamos um aumento das bactérias aderidas. Além disto, a quantidade e o tamanho dos filamentos também aumentaram, mostrando que as adesinas manose-sensíveis estavam envolvidas na filamentação bacteriana. Para comprovar se o aumento da filamentação observada neste ensaio foram uma consequência da indução do sistema SOS, desencadeada pela interação com as células HEp-2, quantificamos a expressão do SOS, na presença e na ausência da D-manose. De fato, observamos que a indução do SOS na ausência da D-manose foi maior, quando comparada, com o ensaio realizado na presença de D-manose. Além disto, observamos que a ausência de xthA foi importante para o aumento da filamentação observada na ausência de D-manose. Diante destes resultados, verificamos se a resposta de filamentação ocorreria quando as bactérias interagiam com uma superfície abiótica como o vidro. Observamos também inúmeros filamentos nos mutantes BER, BW9091 e BW535, quando comparados a cepa selvagem AB1157. Essa filamentação foi associada à indução do SOS, em resposta a interação das bactérias com o vidro. Em parte a filamentação e a indução do SOS observadas na interação ao vidro, foram associadas à produção de ERO. Quantificamos também o número de bactérias aderidas e observamos que as nossas cepas formavam biofilmes moderados. Contudo, a formação de biofilme dependia da capacidade da bactéria induzir o sistema SOS, tanto em aerobiose como em anaerobiose. A tensão do oxigênio foi importante para interação dos mutantes BER, uma vez que os mutantes BW9091 e BW535 apresentaram uma quantidade de bactérias aderidas menor em anaerobiose. Contudo, a diminuição observada não estava vinculada a morte dos mutantes BER. Também realizamos microscopia de varredura na cepa selvagem e nos mutantes, BW9091 e BW535 e confirmamos que as três cepas formavam biofilmes tanto em aerobiose como em anaerobiose. Observamos uma estrutura sugestiva de matriz extracelular envolvendo os biofilmes da cepa selvagem AB1157 e do mutante BW9091. No entanto, a formação desta estrutura por ambas as cepas dependia da tensão de oxigênio, pois nos biofilmes formados em anaerobiose essa estrutura estava ausente. Em conclusão, mostramos que na interação das bactérias com a superfície biótica e abiótica, ocorreu lesão no genoma, com indução do SOS e a resposta de filamentação associada.

Avaliação da interação de Escherichia coli enterohemorrágica (EHEC) pertencente ao sorotipo O157: H7 isoladas de bovinos assintomáticos e de doença humana com células enterocíticas humanas (linhagem Caco-2)

Reconhecida como agente de doença humana em 1982, E.coli enterohemorrágica (EHEC) pode causar diarréia sanguinolenta, colite hemorrágica e síndrome hemolítica urêmica (SHU). EHEC constitui um subgrupo especialmente virulento das E.coli produtoras de toxina de Shiga (Stx). O fator crítico da sua virulência é a toxina Shiga, capaz de interromper a síntese proteica da célula eucariótica. São conhecidos dois subgrupos de Stx, Stx1 e Stx2. Stx1 possui duas variantes Stx1c e Stx1d. Stx2 possui muitas variantes. Estudos epidemiológicos sugerem que cepas com os perfis toxigênicos Stx2 ou Stx2/Stx2c seriam mais frequentemente associadas a pacientes com SHU. Além da expressão de Stx, EHEC do sorotipo O157:H7 colonizam a mucosa intestinal induzindo a formação de lesões denominadas attaching/effacing (A/E). Para a produção da lesão A/E, é necessária a presença de uma ilha de patogenicidade cromossômica denominada LEE, composta por cinco operons, LEE 1 a LEE5. Em LEE 5 são codificadas a adesina intimina e o seu receptor Tir, o qual é translocado por um sistema de secreção tipo III (SSTT) e em LEE 4 são codificadas as proteínas secretadas EspA,B e D. Em EHEC O157:H7 são descritos muitos fatores de virulência, codificados em ilhas de patogenicidade, no cromossomo e no megaplasmídio pO157. Bovinos são o principal reservatório deste patógeno e alimentos de origem bovina e produtos contaminados com fezes de bovinos são causadores de surtos epidêmicos. Em nosso país EHEC O157:H7 é isolada do reservatório animal mas é muito rara a sua ocorrência em doença humana. Notamos que nas cepas bovinas predomina Stx2c, enquanto nas cepas humanas predomina o perfil toxigenico Stx2/Stx2c. Quanto a interação com enterocitos humanos cultivados in vitro (linhagem Caco-2), verificamos que tanto cepas bovinas quanto humanas mostram idêntica capacidade de invadir e persistir no compartimento intracelular das células Caco-2. No entanto, em comparação com as cepas humanas, as cepas bovinas mostram uma reduzida capacidade de produzir lesões A/E. Empregamos qPCR para aferir a transcrição de três diferentes locus (eae, espA e tir) situados nos operons LEE4 e LEE5 de cepas bovinas e humanas, durante a infecção de células Caco-2. Verificamos diferenças na expressão dos genes, especialmente espA, entre cepas bovinas e humanas com maior expressão para estas ultimas, em linha com os achados dos testes FAS. Através de clonagem e expressão de proteínas recombinantes, purificamos as proteínas Eae, EspA e Tir e obtivemos anticorpos específicos, empregados para acompanhar a sua expressão ao longo da infecção de células Caco-2, por imunofluorescencia. Verificamos que as três proteínas são detectadas tanto em cepas bovinas quanto humanas, mas nestas ultimas, a marcação é precoce e torna-se mais intensa com o avanço da infecção. Nossos resultados indicam que cepas EHEC O157:H7 isoladas do reservatório bovino em nosso país apresentam diferenças importantes em relação ao perfil toxigenico e a capacidade de indução de lesões A/E, características apontadas na literatura como relevantes para a virulência do micro-organismo. Por outro lado, nossos achados quanto a capacidade de invadir e multiplicar-se no interior de enterócitos pode explicar a persistência do patógeno no reservatório animal e a sua capacidade de transmissão horizontal.

Perfil de secreção de citocinas e de ativação de células endoteliais após interação com cepas selvagens e mutantes de Aspergillus fumigatus

Apesar do desenvolvimento de novas drogas antifúngicas e da sua utilização como terapia profilática visando à prevenção de infecções fúngicas invasivas, estas ainda constituem-se num problema emergente, com elevadas taxas de mortalidade. Neste contexto, destaca-se a aspergilose invasiva, uma infecção fúngica oportunista que acomete pacientes com neutropenia profunda e prolongada, principalmente os pacientes com leucemia aguda ou submetidos a transplante de medula óssea. Aspergillus fumigatus, um fungo filamentoso, é o principal agente etiológico da aspergilose invasiva, sendo um patógeno angioinvasivo. As hifas deste fungo são capazes de causar injúria e ativação endotelial, induzindo o endotélio a um fenótipo pró-trombótico, que por sua vez, é mediado pela secreção de citocinas pró-inflamatórias, em especial, o TNF-α. O presente trabalho teve como objetivo estudar a capacidade de cepas mutantes de A. fumigatus em ativar células endoteliais, avaliando o perfil de secreção de citocinas em meio condicionado e a expressão de fator tecidual. Resumidamente, monocamadas confluentes de células endoteliais isoladas da veia umbilical humana foram incubadas com conídios e tubos germinativos de cepas selvagens (Af293 e Ku80) e mutantes (Δugm1, ΔcalA, ΔcrzA, ΔprtT) de A. fumigatus. A taxa de adesão e endocitose destas cepas às monocamadas de HUVEC foi avaliada a partir de um ensaio quantitativo de imunofluorescência diferencial. O perfil cinético de secreção de citocinas foi determinado em meio condicionado das HUVECs, por ensaio de multiplex para IL-6, IL-8 e TNF-α. A ativação endotelial, por sua vez, foi determinada pela expressão de fator tecidual por RT-PCR em tempo real. Os resultados obtidos demonstraram que a mutante para o gene ugm1, responsável por codificar a enzima UDP-galactopiranose mutase, que converte resíduos de galactopiranose a galactofuranose, apresentou um fenótipo hiperaderente às células endoteliais e um estímulo 10 vezes maior à secreção de TNF-α e 2,5 vezes maior a secreção de IL-6, quando comparada a ativação observada para as cepas selvagens. A galactofuranose é um componente importante de glicoconjugados da parede celular de A. fumigatus. Dessa forma, a ausência desse monossacarídeo na célula fúngica leva a um mecanismo compensatório caracterizado por um aumento na expressão de moléculas de galactosaminogalactana na parede celular. De maneira contrária, mutantes para os genes calA e crzA, apresentaram um fenótipo hipoaderente às HUVECs e uma perda na capacidade de induzir a secreção de citocinas e ativar o endotélio. Essas mutantes apresentam deleções que interferem na via de cálcio/calcineurina, responsável por regular a morfogênese e virulência de A. fumigatus, além de apresentarem alterações no conteúdo de beta-1-3 glucana. Já a cepa ΔprtT, mutante para o fator de transcrição prtT que regula a secreção de múltiplas proteases, apresentou um fenótipo de adesão, estímulo e ativação endotelial semelhante ao observado para as cepas selvagens. A comparação entre a capacidade de conídios e tubos germinativos em ativar células endoteliais, corroborou achados anteriores da literatura que reportam que só hifas são capazes de ativar células endoteliais, independentemente da sua viabilidade. Os dados deste estudo permitiram concluir que dentre os componentes de superfície celular de A. fumigatus, os polímeros de galactose, em especial a galactosaminogalactana, parecem ser responsáveis, pelo menos em parte, pelos mecanismos de interação e ativação endotelial.

Estudo proteômico da interação do Aspergillus fumigatus com células endoteliais da veia umbilical humana (HUVECs)

O Aspergillus fumigatus é o principal agente etiológico da aspergilose invasiva, uma infecção fúngica oportunista que acomete, principalmente, pacientes de Unidades Hematológicas, como aqueles com neutropenia profunda e prolongada. Após a filamentação este fungo angioinvasivo é capaz de ativar e causar danos em células endoteliais de veia umbilical humana (HUVEC) que passam a expressar um fenótipo pró-trombótico. A ativação destas células, dependente de contato célulacélula, é mediada por TNF-α e caracterizada pela expressão de moléculas próinflamatórias, como citocinas, quimiocinas e moléculas de adesão. Recentemente, nosso grupo comparou a ativação endotelial de HUVECs desafiadas com cepas selvagens e uma cepa mutante para o gene UGM1. Nestes experimentos a cepa mutante Δugm1, que apresenta um fenótipo de maior produção de galactosaminogalactana (GAG) na parede celular, mostrou um fenótipo hiperadesivo e uma capacidade maior de ativar células endoteliais. Entretanto, os receptores e as vias de sinalização envolvidos nesta ativação permanecem desconhecidos. Assim, o objetivo deste trabalho foi verificar as proteínas envolvidas nestes processos através do estudo das proteínas diferencialmente expressas nas HUVECs após a interação com A. fumigatus, usando a técnica proteômica 2D-DIGE. Brevemente, as HUVECs foram infectadas com tubos germinativos da cepa selvagem (AF293) e da cepa Δugm1 de A. fumigatus. Em seguida, as proteínas foram marcadas com diferentes fluorocromos e separadas por eletroforese bidimensional. A análise quantitativa foi realizada utilizando o software DeCyder. Foram identificadas por MS/MS cinco proteínas diferencialmente expressas, incluindo a galectina-1 e a anexina A2, ambas mais expressas após a interação, sendo a primeira ~25% mais expressa após a interação com a mutante Δugm1. Este trabalho propõe que a galectina-1 poderia ser o receptor endotelial para polímeros de galactose presentes na parede celular do A. fumigatus, e que a Anexina A2 poderia estar envolvida na sinalização intracelular em resposta a este patógeno. No entanto, experimentos complementares, em curso, são necessários para comprovar esta hipótese.

A interação de alunas do Colégio Militar do Rio de Janeiro em atividades escolares e práticas corporais

O Colégio Militar do Rio de Janeiro (CMRJ) está vinculado ao Exército Brasileiro. Fundado em 1889 é considerado a mais antiga instituição educacional militar masculina do país. Em comemoração ao seu centenário (1989) realizou-se um concurso de admissão para introduzir alunas a partir do ensino fundamental. Com 26 anos de convivência das alunas com a escola ocorreram modificações no acesso bem como em suas participações físico-desportivas. Desta forma a elaboração desta tese tem por objetivo compreender o processo de interação de alunas neste estabelecimento de ensino, investigando e analisando a instituição educacional militar e especialmente o ingresso de mulheres, o poder disciplinar e o gênero, a construção da identidade e a representação no corpo destas. A pesquisa foi realizada através de três artigos. O primeiro, O discurso sobre o acesso à permanência de mulheres nas Forças Armadas Brasileiras: o que conta a literatura teve como finalidade mapear os trabalhos científicos produzidos sobre as mulheres no ambiente militar, o segundo, Entre a disciplina e a ordem: A construção identitária de meninas no Colégio Militar do Rio de Janeiro analisou a estruturação da identidade de alunas em atividades escolares à partir de 1989, e o terceiro, A interação de alunas do Colégio Militar do Rio de Janeiro em práticas físico-desportivas: a tradição reinventada analisou as representações sobre as atividades físico-desportivas realizadas no CMRJ com a inserção feminina e suas interações na atualidade. A metodologia orientou-se pela abordagem qualitativa e a pesquisa é do tipo descritiva. O primeiro estudo utilizou 25 pesquisas sobre mulheres no militarismo brasileiro; no segundo e terceiro, os sujeitos foram vinte alunas da 2 série do ensino médio do CMRJ. A técnica de coleta de dados realizada foi a entrevista semi-estruturada. A análise dos dados seguiu a descrição densa proposta por Cliford Geertz, dialogando com Foucault e suas reflexões sobre identidade e com Moscovici e as teorias sobre Representação Social. Os resultados apontam para visibilização social e política do ambiente escolar militar misto, evidenciando em suas experiências a estruturação da participação delas no Exército e nas Forças Armadas brasileiras. Concluímos que o CMRJ ajustou-se aos ares dos novos tempos, provocando adaptações em todos os setores da escola e em especial na Educação Física, objeto de nossa investigação no terceiro estudo, porém admitimos que em parte, as mudanças são reflexos da desestruturação do sistema escolar do colégio, da precariedade de se manter profissionais por falta de concurso público, das mudanças do setor administrativo e comando do colégio, se comparadas as vivenciadas pelas pioneiras na década de 1990. Por outro lado, os valores institucionais se mantiveram pelas práticas cívico-militares (ordem unida) que se ancoravam nos ideais de masculinidade sustentando a tradição militar da escola. As aulas de Educação Física construídas com atenção especial para o treinamento físico, resistência e força na centenária escola, deslocaram-se para práticas físico-desportivas contribuindo com a disciplina e concretização das expectativas de qualidade de ensino e tradição militar esperada pelas alunas.

Estudo experimental em ratos da interação mãe-filhote expostos a agroquímicos.

2006

Efeito do inseticida Match e sua interação com os inimigos naturais no controle de Spodoptera frugiperda (Smith, 1797), na cultura do milho.

2005

Microscopia eletrônica de varredura da interação Alternaria solani - tomateiro suscetível e resistente.

Objetivando analisar os eventos iniciais das interações A. solani - L. hirsutum var. glabratum e A. solani - L. esculentum ev. Miller, será realizado um trabalho utilizando processamento para microscopia eletrônica de varredura.

A class of generalized Lévy Laplacians in infinite dimensional calculus

A class of generalized Lévy Laplacians which contain as a special case the ordinary Lévy Laplacian are considered. Topics such as limit average of the second order functional derivative with respect to a certain equally dense (uniformly bounded) orthonormal base, the relations with Kuo’s Fourier transform and other infinite dimensional Laplacians are studied.

Environmental context explains Lévy and Brownian movement patterns of marine predators

An optimal search theory, the so-called Levy-flight foraging hypothesis(1), predicts that predators should adopt search strategies known as Levy flights where prey is sparse and distributed unpredictably, but that Brownian movement is sufficiently efficient for locating abundant prey(2-4). Empirical studies have generated controversy because the accuracy of statistical methods that have been used to identify Levy behaviour has recently been questioned(5,6). Consequently, whether foragers exhibit Levy flights in the wild remains unclear. Crucially, moreover, it has not been tested whether observed movement patterns across natural landscapes having different expected resource distributions conform to the theory's central predictions. Here we use maximum-likelihood methods to test for Levy patterns in relation to environmental gradients in the largest animal movement data set assembled for this purpose. Strong support was found for Levy search patterns across 14 species of open-ocean predatory fish (sharks, tuna, billfish and ocean sunfish), with some individuals switching between Levy and Brownian movement as they traversed different habitat types. We tested the spatial occurrence of these two principal patterns and found Levy behaviour to be associated with less productive waters (sparser prey) and Brownian movements to be associated with productive shelf or convergence-front habitats (abundant prey). These results are consistent with the Levy-flight foraging hypothesis(1,7), supporting the contention(8,9) that organism search strategies naturally evolved in such a way that they exploit optimal Levy patterns.

Optimal foraging strategies: Lévy walks balance searching and patch exploitation under a very broad range of conditions

While evidence for optimal random search patterns, known as Lévy walks, in empirical movement data is mounting for a growing list of taxa spanning motile cells to humans, there is still much debate concerning the theoretical generality of Lévy walk optimisation. Here, using a new and robust simulation environment, we investigate in the most detailed study to date (24×10(6) simulations) the foraging and search efficiencies of 2-D Lévy walks with a range of exponents, target resource distributions and several competing models. We find strong and comprehensive support for the predictions of the Lévy flight foraging hypothesis and in particular for the optimality of inverse square distributions of move step-lengths across a much broader range of resource densities and distributions than previously realised. Further support for the evolutionary advantage of Lévy walk movement patterns is provided by an investigation into the 'feast and famine' effect, with Lévy foragers in heterogeneous environments experiencing fewer long 'famines' than other types of searchers. Therefore overall, optimal Lévy foraging results in more predictable resources in unpredictable environments.

Prey field switching based on preferential behaviour can induce Lévy flights

Using the foraging movements of an insectivorous bat, Myotis mystacinus, we describe temporal switching of foraging behaviour in response to resource availability. These observations conform to predictions of optimized search under the Lévy flight paradigm. However, we suggest that this occurs as a result of a preference behaviour and knowledge of resource distribution. Preferential behaviour and knowledge of a familiar area generate distinct movement patterns as resource availability changes on short temporal scales. The behavioural response of predators to changes in prey fields can elicit different functional responses, which are considered to be central in the development of stable predator-prey communities. Recognizing how the foraging movements of an animal relate to environmental conditions also elucidates the evolution of optimized search and the prevalence of discrete strategies in natural systems. Applying techniques that use changes in the frequency distribution of movements facilitates exploration of the processes that underpin behavioural changes. © 2012 The Author(s) Published by the Royal Society. All rights reserved.

Prática de Ensino Supervisionada em Educação de Infância - Creche : interação individualizada educador-criança e desenvolvimento da linguagem

Relatório de Estágio apresentado para a obtenção do grau de Mestre na Especialidade Profissional de Educação Pré-Escolar e Ensino do 1º Ciclo do Ensino Básico. Orientadora:Maria Leonor Santos