Achromobacter xylosoxidans na fibrose cística: infecção crônica e disseminação clonal

A mortalidade na Fibrose Cística (FC) é decorrente de infecções pulmonares causadas comumente por: Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus aureus e espécies do Complexo Burkholderia cepacia (CBc). Mais recentemente, tem sido observada a emergência de BGN-NF raros, como Achromobacter xylosoxidans, porém, sua prevalência, potencial de transmissão e significado clínico são desconhecidos. O objetivo deste trabalho foi verificar a ocorrência de colonização crônica por A. xylosoxidans e avaliar a possibilidade de transmissão cruzada entre os pacientes acompanhados em dois centros de referência na cidade do Rio de Janeiro. Foram incluídos 39 pacientes com FC, com pelo menos uma cultura positiva para o gênero Achromobacter spp., em um total de 897 analisadas, do período de janeiro de 2003 a dezembro de 2008. A frequência de isolamento de Achromobacter spp. nas culturas analisadas foi de 14,5% (130 em 897 culturas). A maioria (n=122; 93,8%) foi identificada como A. xylosoxidans por testes fenotípicos e pelo sequenciamento do gene rrs que codifica o 16S rRNA. A análise do polimorfismo genético dos isolados de A. xylosoxidans pela técnica de PFGE, mostrou 22 grupos clonais. Destes, sete foram compartilhados entre pacientes distintos sugerindo transmissão cruzada. Apenas o clone G foi amplamente disseminado entre 56,4% dos pacientes estudados, sugerindo a possibilidade de um surto. Os 15 clones restantes constituíram-se em clones exclusivos por pacientes. Os cinco pacientes colonizados cronicamente por A. xylosoxidans mostraram a prevalência de clones únicos. Até o momento, este é o primeiro caso da ocorrência de surto por A. xylosoxidans em pacientes com Fibrose Cística. A. xylosoxidans é um microrganismo que vem se destacando em frequência e como um possível patógeno pulmonar nesses pacientes. Entretanto, até o momento os dados são insuficientes para avaliar a sua contribuição para a evolução da doença pulmonar. Estudos que busquem elucidar as características de A. xylosoxidans que o permitem colonizar persistentemente o pulmão dos pacientes com FC, bem como seu potencial de virulência, são necessários.

ExoU, uma proteína do sistema de secreção do tipo III de Pseudomonas aeruginosa, induz a secreção de eicosanóides por células epiteliais respiratórias. Papel dos corpúsculos lipídicos neste processo

Para pesquisar o papel de ExoU no desencadeamento de resposta inflamatória nas vias aéreas, células epiteliais respiratórias humanas (CERs) da linhagem BEAS-2B foram tratadas com AA radiomarcado e infectadas com a cepa PA103 de P. aeruginosa, que secreta ExoU, e com os mutantes PA103exoU (com deleção do gene exoU), PA103ΔUT/exoU (com deleção de exoU e complementação com o gene funcional) e PA103UT/S142A (com deleção de exoU e complementação com gene com mutagênese sítio-específica no domínio catalítico da enzima). Após 1 hora, a liberação de AA pelas culturas infectadas com as cepas produtoras de ExoU foi significativamente superior à observada em culturas infectadas pelas cepas não-produtoras ou por células controle. O tratamento das bactérias com MAFP, um inibidor de PLA2, resultou em significativa redução na liberação de AA. Células infectadas pelas cepas PA103 e PA103ΔUT/exoU secretaram PGE2 e LTB4 em concentrações significativamente maiores que as secretadas por células infectadas pelas demais cepas ou não infectadas. O tratamento com o MAFP reduziu significativamente a secreção de PGE2. A análise, por citometria de fluxo, de células infectadas e não infectadas tratadas com anticorpo anti-COX-2 mostrou que o percentual de células infectadas por PA103 marcadas foi significativamente superior ao percentual encontrado em culturas controle. Nenhuma diferença foi observada quanto ao percentual de células marcadas em culturas infectadas por PA103ΔexoU. O tratamento das culturas com NS-398 (um inibidor seletivo de COX-2) resultou na diminuição significativa da concentração de PGE2, secretada por células infectadas com PA103, mas não por células infectadas com PA103ΔexoU ou por células controle. Corpúsculos lipídicos (CLs) são domínios citoplasmáticos ricos em COX-2 e outras enzimas responsáveis pelo metabolismo do AA, sede da produção de eicosanóides. Como células infectadas pelas cepas produtoras de ExoU liberam AA livre, formulamos a hipótese de que a maior produção de eicosanóides por estas células seria dependente da indução do aumento no número dos CLs. No entanto, a análise por citometria de fluxo de células tratadas com uma sonda lipofílica com afinidade com os CLs mostrou que o percentual de células marcadas em culturas infectadas pelas cepas produtoras de ExoU foi significativamente inferior ao percentual em culturas controle ou infectadas pelas outras 2 cepas bacterianas. O tratamento das células com MAFP inibiu significativamente a redução do percentual de células contendo CLs. A análise, por citometria de fluxo, de células controle ou infectadas tratadas simultaneamente com a sonda lipofílica e com o anticorpo anti-PGE2, mostrou, em células infectadas com PA103, a redução da mediana da intensidade de marcação com a sonda lipofílica e o aumento da mediana da intensidade de marcação com o anticorpo anti-PGE2. Nossa hipótese é que a presença de ExoU nas células infectadas com a cepa PA103 resulte no metabolismo de glicerofosfolipídios presente nos CLs levando à diminuição da afinidade dos CLs pela sonda lipofílica e à síntese local de PGE2.

Análise dos aspectos biológicos e epidemiológicos de cepas de Escherichia coli associadas à infecção do trato urinário (ITU)

A invasão de bactérias no trato urinário caracteriza a infecção do sistema urinário. A Escherichia coli é o principal microrganismo associado a esta infecção devido a sua importância em causar ITU, recebeu a denominação de UPEC (Escherichia coli uropatogênica). No presente trabalho pesquisamos em 50 cepas de UPEC, inicialmente isolados de urina de pacientes ambulatoriais com infecções sintomática ou assintomática, a presença de 7 fatores de virulência, através das técnicas de PCR simples e multiplex para verificação dos genes que codificam adesinas P (pap) , fímbria S (sfa), adesina afimbrial (afa), sideroforo (aerobactina- aer), toxinas fator necrotizante citotóxico (cnf) e alfa-hemolisinas (hly), proteína de membrana (traT); ilhas de patogenicidade (virulência) através do marcador PAI. O marcador pCVD432 de EAEC também foi pesquisado nestas amostras. O método difusão em disco foi o utilizado para a determinação dos testes de susceptibilidade aos antimicrobianos. Podemos observar duas faixas etárias de maior incidência de ITU entre as mulheres: 19 a 35 anos, e acima de 50 anos. Sessenta e oito por cento das amostras apresentaram pelo menos um fator de virulência, onde os genes traT (54%) e aer (34%) foram os mais prevalentes. A sequência pCVD432 foi detectado em 6 amostras. No entanto, no ensaio de adesão em células Hep-2, doze amostras não apresentaram aderência (NA 24%). Nas 38 cepas restantes, 24 (48%) apresentaram aderência agregativa (AA). Observamos aderência sem padrão típico (SPT) em 48% das amostras, tendo sido dividido em discreto (SPT-D 22%), moderado (SPT-M 18%) e intenso (SPT-I 8%). Notamos os seguintes perfis de resistência para os antimicrobianos testados: ampicilina (44%), gentamicina (8%), nitrofurantoína (2%), norfloxacino (18%) e sulfametozaxol-trimetoprima (34%).

Produção in vitro, análise fitoquímica e avaliação da atividade antineoplásica de metabólitos de Hovenia dulcis Thunb. (Rhamnaceae) obtidos por diferentes estratégias biotecnológicas

Hovenia dulcis Thunberg, natural da Ásia Oriental, é cultivada no Brasil onde é conhecida como uva-do-japão. A espécie possui várias indicações na medicina popular e alguns estudos apontam o seu potencial antineoplásico, tripanocida e hepatoprotetor. Metabólitos secundários são substâncias não essenciais para a sobrevivência celular, mas que fornecem vantagens adaptativas aos vegetais, sendo atribuído, para algumas delas, atividades biológicas importantes. Substâncias de interesse medicinal têm sido obtidas por técnicas da cultura de tecidos vegetais, como a calogênese e a cultura de células em suspensão, que permitem a síntese de matéria-prima de forma contínua e homogênea, independentemente de fatores ambientais e sazonais. O presente estudo objetivou o estabelecimento de culturas in vitro de H. dulcis, visando à produção de metabólitos de interesse, com vistas à avaliação do seu potencial antineoplásico sobre células K562. Foram testados protocolos para o estabelecimento de diferentes sistemas, como culturas de calos, de células em suspensão (CCS) e compact callus clusters (CCC) e ainda a avaliação do uso de elicitores na otimização de metabólitos produzidos in vitro. Foi verificado que a adição dos fitorreguladores KIN e TDZ, substituindo o BAP, não foi capaz de induzir a formação de calos friáveis, bem como a manutenção das culturas em ausência de luz. O uso do nitrato de prata promoveu a friabilidade de calos em todas as concentrações testadas, considerando-se 2,0 mg.L-1 a melhor concentração. Foram alcançadas taxas de 100% de formação de CCS tanto na presença, quanto em ausência de AgNO3. O maior acúmulo de biomassa foi verificado na concentração mais baixa de PIC (0,625 mg.L-1). A análise dos espectros de RMN indicou a presença de (+)-dihidromiricetina, (+)-galocatequina, hovenitina II, hovenosideo G, hodulosideo III, hodulosideo IV, hodulosideo I e hovenidulciosideo B1 nas culturas de calos friáveis. No estabelecimento de culturas CCC, observou-se a formação de calos compactos verdes em todas as concentrações de ANA testadas. O aumento da velocidade de rotação para 135 rpm aumentou a dispersão das células com consequente formação dos agregados celulares desejados. A seleção de linhagens celulares demonstrou ser um método eficiente na uniformização do tamanho desses agregados e tal uniformidade se manteve estável por mais de cinco subcultivos em 100% das culturas. Uma fração rica em saponinas foi obtida a partir dos agregados celulares, correspondendo a 1,46% da massa seca. A análise por RMN sugeriu a presença das saponinas Hovenosideo G e dos hovenidulciosideos A2 e B2. O uso de elicitores em cultura de calos mostrou-se adequado à produção de metabólitos secundários, sem alterações morfológicas nos mesmos. A elicitação alterou o perfil cromatográfico analisado por HPLC. Na elicitação com 5,0 mg.L-1 de extrato de levedura foi verificado um aumento de quase três vezes (12,280 3,396 equivalentes de quercetina/mg de extrato) na síntese de flavonoides. Finalmente, os estudos de ação antitumoral in vitro demonstraram citotoxicidade dos extratos de calos não elicitados de H. dulcis sobre linhagem de leucemia mieloide crônica (IC50 de 74,05 μg.mL-1.) e inibição do crescimento de tais células (K562), sugerindo o potencial antineoplásico para um produto biotecnológio (calo) desta espécie.

Avaliação de um biorreator piloto de lodo ativado no controle de odores.

Apesar da importância das estações de tratamento de efluentes industriais (ETEIs) na conservação dos ecossistemas, estas podem ser geradoras de gases com maus odores contendo compostos orgânicos voláteis - COVs. Os maus odores têm sido motivos de protestos e reclamações por parte da população circunvizinha às fontes emissoras. Em virtude da conscientização ambiental, e dos impactos sobre a saúde do homem, o objetivo geral deste trabalho é avaliar a eficiência de um biorreator aeróbio piloto no controle de gases odoríferos emitidos em estação de tratamento de efluentes de indústrias de alimentos. Foi desenvolvido um sistema de difusão de ar odorífero em um reator aeróbio de lodo ativado, hermeticamente fechado, operado no regime de batelada sequencial, durante os dias 14, 21, 23, e 30 do mês de julho.Foram realizadas análises dos parâmetros físico-químicos do lodo ativado utilizado no reator aeróbio piloto, como determinação dos sólidos, DBO5, DQO, OD, pH, temperatura e IVL. A atividade da biomassa do lodo ativado foi avaliada por meio do teste de Respirometria. A eficiência do reator quanto à redução da DQO dos gases foi analisada por meio da absorção dos gases em solução de dicromato de potássio. Para avaliação da mensuração dos odores utilizou-se o método de cromatografia gasosa e espectrometria de massa, quantificando amostras de gases odorantes adsorvidas em tubos de carvão ativado, na entrada e na saída dobiorreator. Os resultados obtidos confirmaram o potencial do sistema de difusão em lodos ativados para o tratamento de gases odoríferos em ETEI, com eficiência de remoção dos COV`s variando de 97,3% a 98,9%.

Subpopulações e ativação de linfócitos T CD4+ e T CD8+ em crianças e adolescentes HIV positivos vacinados contra Neisseria meningitidis C

Neisseria meningitidis sorogrupo C (MenC) tem sido causador de surtos no Brasil, desde 2005. Vacinas conjugadas contra MenC estão disponíveis desde 1999 nos países desenvolvidos e mais recentemente no Brasil. São vacinas eficazes em pacientes imunologicamente normais, mas pouco se conhece sobre o impacto em pacientes HIV+. O objetivo principal deste estudo foi investigar se há alguma correlação entre a resposta de LT CD4+ de memória e a resposta de anticorpos específicos para o MenC, assim como conhecer as populações de memória dos LT CD8+, em crianças e adolescentes infectados pelo HIV respondedores ou não à vacina MenC conjugada. Amostras de sangue de 36 pacientes HIV+ foram coletadas antes e após imunização, para análises laboratoriais, soros e células coletadas foram congelados e enviados ao nosso laboratório para a análise da resposta imune humoral e celular. Utilizamos o ensaio bactericida para avaliar a resposta humoral e dividir a população de estudo em soroconversor positivo e soroconversor negativo. A citometria de fluxo foi aplicada para identificação das seis subpopulações de LT CD4+ e T CD8+ e avaliação do perfil de ativação. Não encontramos mudanças no perfil de distribuição das subpopulações antes e após a vacinação. A subpopulação LT CD4+ Int correlacionou positivamente com os títulos de anticorpos e a ativação, de um modo geral, estava elevada nos respondedores, conferindo certa importância para essa célula. Semelhanças foram observadas entre as subpopulações LT CD4+ e T CD8+. Em suma, este estudo revelou importantes associações entre a resposta de anticorpos bactericidas após a vacinação, o perfil de distribuição das subpopulações de LT CD4+ LT CD8+ e seu status de ativação.

Cultivo simultâneo de capins com milho na safrinha: produção de grãos, de forragem e de palhada para plantio direto.

Em Mato Grosso do Sul, as culturas econômicas cultivadas no período de outono-inverno chegam a ocupar cerca de 50% da área cultivada com soja e milho no verão, e o cultivo de milho safrinha corresponde a mais de 80% dessa área. Em sistemas de integração lavoura-pecuária, o milho safrinha tem sido utilizado em consórcio com capins, visando à produção de forragem e de palhada para plantio direto, com várias alternativas de implantação desse consórcio, dependendo do objetivo do sistema de produção. Nesse contexto, o presente trabalho tem como objetivo avaliar diferentes capins (xaraés, piatã, massai, tanzânia e mombaça) em consórcio com milho safrinha, associados a diferentes níveis de supressão do capim com herbicidas (sem supressão, baixa supressão e alta supressão), visando a alternativas para produção de grãos, forragem e palhada para plantio direto. Para produção de forragem para ensilagem, os métodos de supressão do capim e o consórcio com capim-mombaça apresentaram menor rendimento de biomassa total. Para produção de grãos, os consórcios com os capins piatã, massai e tanzânia apresentaram maior rendimento. A baixa supressão dos capins proporcionou aumento médio no rendimento de grãos de 393 kg/ha, além de menor custo de aplicação dos herbicidas. Após 100 dias da colheita do milho, em caso de baixa supressão dos capins, não houve diferença para produção de pasto/palhada, entretanto, na ausência da supressão dos capins, observou-se maior massa seca de forragem no consórcio com capim-mombaça, seguido pelos capins tanzânia e xaraés e, com menor rendimento, os capins piatã e massai.

Influência de Bacillus subtilis na promoção de crescimento de plantas e nodulação de raízes de feijoeiro.

Linhagens de B. subtilis têm sido bem estudadas como agentes de controle biológico, e também como produtoras de antibióticos. Uma linhagem de B. subtilis 0G isolada de solos supressivos a Fusarium solani foi avaliada quanto à utilização conjunta com Rhizobium phaseoli em feijoeiro, visando aumento de biomassa e nodulação de raízes. Em condições de casa de vegetação, a aplicação de B. subtilis, via sementes, promoveu um aumento na nodulação, em mais de 100%, em solo natural quando aplicado isoladamente ou em conjunto com R. phaseoli e em mais de 160% em solo esterilizado, quando comparado com o tratamento onde o Rhizobium foi aplicado isoladamente. Em solos esterilizados, a aplicação de B. subtilis, em conjunto com Rhizobium, promoveu um aumento significativo no peso da matéria seca das raízes (89%) e da parte aérea (83%). O tratamento de sementes com B. subtilis não afetou a emergência de plântulas em nenhum dos solos estudados. Pelos resultados obtidos pode-se concluir que a utilização de B. subtilis é bastante promissora para aumentar a nodulação de raízes e promover o crescimento de plantas de feijoeiro.

Efeito do lodo de esgoto na comunidade microbiana e atributos químicos do solo.

O lodo de esgoto, quando aplicado ao solo, causa alterações na estrutura e no funcionamento do agroecossistema, sendo a comunidade microbiana um dos componentes mais sensíveis, podendo ser utilizada como indicador da qualidade dos solos. A aplicação de lodo de esgoto pode tanto estimular, devido ao aumento de carbono e nutrientes disponíveis, como inibir, devido à presença de metais pesados e outros poluentes, a atividade microbiana do solo.

Efeito da aplicação do herbicida sulfentrazona nos processos simbióticos associados à soja (Glycine max (L.) Merril)

2007

Estimativa do fator de bioconcentração de pesticidas em maçã.

Com o objetivo de indicar pesticidas que devem ser monitorados em frutas, foi estimado o fator de bioconcentração (BCF) de 36 pesticidas em maçã selecionados do sistema de produção integrada de maçã (PIM). O BCF é um indicador da afinidade de substâncias por organismos. Para estimar o BCF foi utilizado o modelo FTM-p (Fruit Tree Model to Pesticide) [PARAÍBA, L.C. Pesticide bioconcentration modelling for fruit trees. Chemosphere, v.66, p.1468-1475, 2007] e um cultivo hipotético de macieiras. No modelo FTM-p, o valor do BCF foi correlacionado com características fisiológicas da planta e com propriedades físico-químicas dos pesticidas. Na estimativa foram utilizados os tempos de meia-vida no solo e na planta de cada um dos pesticidas. Da planta foram utilizados a biomassa seca, a taxa de transpiração de água e o volume do fluxo de água necessário para produzir um quilo de fruta fresca por planta. O coeficiente de partição tronco-água e o fator de concentração no fluxo de transpiração foram calculados por meio de expressões que correlacionam cada um desses parâmetros com o coeficiente de partição octanol-água do pesticida.

Caracterização de bactérias e fungos envolvidos na degradação de sulfentrazona em solos.

2008

Bioeletricidade no setor sucroalcooleiro paulista: participação no mercado de carbono, perspectivas e sustentabilidade.

2009

Incentivo à produção de sorgo no Norte de Minas Gerais.

Num sistema integrado de produção, o sorgo, além de ser uma alternativa à cultura do milho nas regiões semi-áridas, tem um grande potencial de produção de biomassa, tanto para bioenergia como para a cobertura do solo nos sistemas de plantio direto. A participação do estado de Minas Gerais na produção nacional, nos últimos cinco anos, evoluiu de 8,8% para 10,4% na área cultivada e de 9,2% para 13,1 % da produção. Na safra 2004/2005, estima-se que o sorgo forrageiro foi cultivado em cerca de 300 mil hectares, com uma produção de aproximadamente 13,5 milhões de toneladas de silagem. O objetivo deste trabalho é incentivar a cultura do sorgo na região Norte de Minas Gerais, visando a gerar renda e a criar auto-suficiência no abastecimento do mercado regional de grãos e forragens. Assim, foram realizados um dia de campo com a participação de mais de 200 pessoas e um curso de atualização do sistema de produção de sorgo adaptado para a região, quando foram registrados 38 participantes. Foram conduzidas oito vitrines tecnológicas distribuídas em áreas estratégicas na região Norte de Minas. Nessas vitrines, foram avaliados o sorgo e o milho para as seguintes variáveis: estande, altura de plantas, plantas produtivas e danos por insetos e doenças. Houve um longo período de estiagem e o milho foi totalmente perdido. O sorgo se recuperou e, principalmente o forrageiro, produziu relativamente bem. A incidência de pragas, doenças e pássaros foi significativa, mas não limitante. Entre os locais avaliados, o sorgo foi melhor em Monte Azul e Mato Verde. O plantio direto foi instalado somente no município da Jaíba, onde o sorgo produziu melhor. O tratamento de sementes de sorgo produziu estande cerca de 90% maior, que resultou em 30% a mais de produção de grãos. O sorgo compensou expressivamente a perda de estande, principalmente pelo aumento do tamanho (massa) das panículas, mas, mesmo assim, o tratamento de sementes foi economicamente vantajoso. A avaliação de uma colheitadeira de milho adaptada para colher outros grãos foi bem sucedida para colher o sorgo, com ótima qualidade, com poucas impurezas e grãos quebrados. Entretanto, as perdas observadas durante a colheita ficaram acima do tolerável, demandando novos ajustes e regulagens.

Método molecular para estudos ecológicos de bactérias diazotróficas do gênero Paenibacillus em amostras ambientais.

O objetivo deste trabalho foi desenvolver e testar um protocolo de PCR específico para a amplificação de espécies de bactérias fixadoras de nitrogênio do gênero Paenibacillus, utilizando-se a estratégia de clonagem e sequenciamento do gene nifH. .