A vanilina como um agente modulador da genotoxicidade : risco ou benefício?

Há cerca de 20 anos a vanilina vem sendo descrita como uma substância moduladora capaz de inibir eventos relacionados à indução e promoção do processo carcinogênico. Este comportamento associado ao seu consumo elevado despertou o nosso interesse científico - resultando na publicação do primeiro trabalho associando a VA a acréscimos expressivos em eventos recombinacionais mitóticos, acompanhados de decréscimos na freqüência de mutações pontuais e cromossômicas. Entretanto, quando a antimutagênese e a co-recombinogênese foram avaliadas simultaneamente, a ação final da VA refletiu-se não como proteção, mas sim como um efeito potencializador expresso como um aumento de cerca de 200 vezes na genotoxicidade total da MMC. Na procura de respostas adicionais concernentes à ação da VA como moduladora de diferentes espectros de lesões no DNA utilizamos o Teste para Detecção de Mutação e Recombinação Somática em Drosophila melanogaster (SMART) com o intuito de avaliar o comportamento deste flavorizante em relação à genotoxicidade dos agentes químicos: N-methyl-N-nitrosourea (MNU), N-ethyl-N-nitrosourea (ENU), ethylmethanesulphonate (EMS) e bleomicina (BLEO), em dois protocolos de administração do modulador – pós e co-tratamento. Pós-tratamento Os dados obtidos através do sistema de pós-tratamento evidenciaram que a VA não altera a mutagenicidade e a recombinogenicidade do ENU e MNU - o que sugere a não interferência deste flavorizante sobre os mecanismos envolvidos na correção das lesões induzidas por estes alquilantes. Ao contrário, a toxicidade genética do EMS foi significativamente aumentada em valores compreendidos entre 7,79 a 29,79%, representando a expressão final de dois efeitos antagônicos: (i) sinergismo em recombinação mitótica e (ii) proteção em relação à mutagênese. Tais achados sugerem que diferenças entre o espectro dos danos induzidos por estes agentes alquilantes, podem afetar os caminhos de reparação a serem priorizados. Como conseqüência, o efeito potencializador da VA sobre recombinação homóloga (HR) está restrito ao EMS – o único dos agentes alquilantes monofuncionais estudados cujas lesões são processadas, em Drosophila melanogaster, por ambos mecanismos de reparo: excisão de nucleotídeos e pós-replicativo. A VA também causou drásticos incrementos na genotoxicidade da BLEO - 120 a 178% - que estão limitados a aumentos em recombinação, uma vez que não foram observadas alterações na sua potência mutacional. Como a genotoxicidade da BLEO resulta basicamente da indução de quebras duplas corrigidas por mecanismos de reparação dependentes de recombinação - que podem ocorrer tanto entre cromossomos homólogos (HR) como não-homólogos (end joining -NHEJ) – e como o teste SMART privilegia a detecção de recombinação homóloga, os nossos dados indicam que a ação potencializadora de VA em relação a BLEO deve-se especificamente a incrementos em reparo dependente de HR. Ainda relevante é o fato de que estes acréscimos não estão associados a decréscimos em mutação, como anteriormente observado para a MMC.Todos estes dados indicam que a modulação da VA está restrita ao seu efeito sinérgico sobre recombinação somática – promovendo especificamente a recombinação homóloga em células proliferativas de Drosophila. Co-tratamento Através deste procedimento ficou claro que a VA diminui significativamente a toxicidade genética total dos alquilantes MNU e ENU e do agente intercalante bleomicina. Os decréscimos observados tanto para o MNU quanto para o ENU são basicamente atribuídos ao seu papel promotor sobre o processo de detoxificação - que leva a diminuição no número de metilações e etilações induzidas respectivamente pelo MNU e pelo ENU. Adicionalmente, a caracterização da VA como um potente captador de radicais livres, especialmente em função do seu efeito sobre os danos oxidativos induzidos pela BLEO – explica a sua ação desmutagênica em relação a este agente intercalante. Todos estes dados referentes ao efeito modulador da VA não permitem a quantificação da relação risco-benefício do seu consumo, especialmente pela dificuldade prática de se medir o quanto a sua presença concomitante com as genotoxinas – representado por efeito benéfico, via interferência no potencial genotóxico – ou a sua ação após a indução dos danos genéticos, através da promoção de reparo recombinacional e conseqüente aumento em HR, contribuem para a expressão final do seu efeito modulador. Entretanto, o papel fundamental da recombinação homóloga na gênese de inúmeras doenças genéticas, incluindo o câncer, e a preponderante ação recombinogênica da VA são um sinal de alerta.

Variação temporal e espacial e influência do desflorestamento e do efeito de borda em assembléias de drosofilídeos de uma área de Mata Atlântica em Santa Catarina, Brasil

Foram realizadas coletas em três áreas de Mata Atlântica bem preservada no sul do Brasil para a avaliação do efeito da sazonalidade e da variação espacial, assim como da influência do desflorestamento e do efeito de borda sobre as populações e assembléias de drosofilídeos. A maioria das espécies analisadas apresentou flutuações bem definidas e cíclicas ao longo do tempo (o que refletiu na riqueza, dominância e diversidade de espécies e no número total de indivíduos capturados) mas apenas poucas apresentaram abundâncias significativamente distintas entre pontos de mata fitogeograficamente similares. Entretanto, quando consideradas áreas desflorestadas ou sob influência destas, a maioria das espécies exibiu uma seleção de hábitat. Esta seletividade foi refletida na composição de espécies das assembléias, que exibiu diferenças importantes entre a área desflorestada, o limite de fragmento florestal, a borda florestal e o interior da mata, e também no número total de indivíduos capturados e na riqueza de espécies. Contudo, parâmetros influenciados diretamente pela distribuição das abundâncias das espécies (diversidade e dominância) não diferiram entre tais ambientes. Estes resultados sugerem que tanto a heterogeneidade temporal quanto a espacial são importantes promotoras e mantenedoras da diversidade e oferecem subsídios para o planejamento de políticas de preservação, como a implantação de unidades de conservação e de corredores ecológicos. Além disso, neste estudo foram observadas 145 espécies (125 do gênero Drosophila, 13 de Zygothrica, duas de Diathoneura e uma de Amiota, Cladochaeta, Neotanygastrella, Scaptodrosophila e Zaprionus, sendo 60 delas ainda não descritas), o que representa uma das maiores riquezas já observadas em estudos com drosofilídeos no Brasil. Dentre as espécies descritas, 24 não haviam sido registradas em Santa Catarina sendo que 19 destas ainda não haviam sido registradas no sul do Brasil e duas na América do Sul. Este estudo estende para105 o número de espécies de drosofilídeos registrado em Santa Catarina.

Estudo de genes expressos diferencialmente durante o processo de estrobilização in vitro de Mesocestoides corti

Os cestódeos são agentes etiológicos de doenças parasíticas em humanos e em animais domesticados. Estamos utilizando Mesocestoides corti como um sistema modelo para estudar a biologia do desenvolvimento dos cestódeos, particularmente a transição da fase larval para a fase adulta segmentada. Com o propósito de isolar seqüências diferencialmente expressas durante o processo de segmentação, aplicamos a metodologia de análise das diferenças de representações de cDNA (cDNA RDA) utilizando RNA total extraído de larvas e vermes segmentados em cultivos in vitro de M. corti. Duas bibliotecas de cDNA subtraídas, enriquecidas com seqüências diferencialmente expressas das formas larvais ou segmentadas, foram construídas usando uma razão de driver:tester de 100:1 e 800:1 no 1º e 2º ciclos de subtração, respectivamente. A eficiência de subtração foi avaliada com experimentos de hibridização, utilizando as seqüências subtraídas como sondas contra os produtos de cDNA amplificados por PCR, com análise de macroarranjos e com confirmação individual, em experimentos de Northern virtual, de clones selecionados. Uma estratégia de RT-PCR em tempo real para confirmação dos resultados está sendo otimizada e resultados preliminares são apresentados. Após o seqüenciamento de 1036 clones de cDNA independentes e adoção de uma estratégia de seqüenciamento de alta qualidade, foram identificadas 190 seqüências, preferencialmente expressas em tetratirídeos (49) ou em vermes segmentados (141). Entre os genes identificados, 71 foram funcionalmente anotados, incluindo seqüências relacionadas a reguladores de estrutura de cromatina e controle de transcrição, cujos ortólogos estão implicados em processos de desenvolvimento em Drosophila e em vertebrados.

Toxicidade genética associada à região hidrográfica do Guaíba através de bioensaios de curta duração

O presente estudo está centrado na avaliação de amostras de água superficial coletadas em 8 pontos distribuídos na Região Hidrográfica do Guaíba que sofrem influência de atividade agrícola, urbana e/ou industrial. Foram realizadas 4 coletas, representativas das quatro estações do ano: setembro de 2000, agosto de 2001, fevereiro de 2002 e maio de 2003. Tais amostras foram avaliadas através do Teste para Detecção de Mutação e Recombinação Mitótica (SMART) em Drosophila melanogaster e do Teste de Micronúcleos com Bloqueio de Citocinese (CBMN) em cultura de linfócitos humanos. Ao mesmo tempo procurou-se correlacionar os dados obtidos com o Teste CBMN com os observados no SMART, na busca de estabelecer o provável mecanismo de ação das genotoxinas presentes nos rios que constituem esta grande área. Os dados obtidos a partir do emprego destas duas metodologias caracterizaram os rios Caí, Jacuí, Taquari, Sinos, Gravataí, Lago Guaíba, na Ponta da Cadeia (GPC) e Arroio Dilúvio, como indutores de toxicidade genética. Estes achados sugerem que, nas condições experimentais aplicadas, os poluentes ambientais induzem uma pluralidade de lesões no material genético das células somáticas, relacionadas com: mutação gênica e recombinação - detectada pelo SMART e/ou mutação cromossômica também diagnosticada pelo CBMN. O conjunto destes dados demonstra que cerca de 50% das amostras testadas (16/32) foram genotóxicas em um ou em ambos os testes. Além disso, o maior número de respostas positivas (4/19) foi observado nas águas provenientes do GPC e do Caí, seguido pelos rios Jacuí e Taquari (3/19), rio dos Sinos e Arroio Dilúvio (2/19), e rio Gravataí (1/19), Na verdade, a análise comparativa dos resultados, demonstrou que o ensaio CBMN foi mais sensível para a detecção de genotoxinas de origem ambiental, já que das 11 amostras classificadas como indutoras de eventos clastogênicos e aneugênicos neste teste somente 3 - Jacuí e Caí (Setembro de 2000), assim como GPC (Fevereiro de 2002) – foram diagnosticadas como positivas no SMART. Entretanto, justifica-se a inclusão do SMART na investigação de amostras ambientais em função deste teste privilegiar a detecção de um parâmetro genético ainda pouco considerado, mas que têm um papel crucial nos eventos relacionados com a carcinogênese – a recombinação homóloga. Desta forma, os dados obtidos através dos ensaios SMART e CBMN podem servir como um alerta relativo ao risco imposto pelas águas da Região Hidrográfica do Guaíba – o que compromete o abastecimento de água potável para mais de um milhão de pessoas. De fato, os principais impactos ambientais no Lago Guaíba são (i) o escoamento de esgotos domésticos de Porto Alegre; (ii) as águas contaminadas, principalmente, dos rios Gravataí e Sinos que desembocam no lago; (iii) efluentes provenientes das indústrias de produtos alimentares, metalurgia e celulose, localizadas nas suas margens; e (iv) grandes lançamentos de dejetos urbanos não tratados provenientes das águas do Arroio Dilúvio.

Ecologia de assembléias de Drosophilidae (Insecta, Diptera) de manguezais da Ilha de Santa Catarina, sul do Brasil

Apesar de assembléias de drosofilídeos já terem sido estudadas em diversos ambientes, os manguezais ainda surgem como um ambiente inexplorado. Este trabalho teve como objetivo caracterizar as assembléias de drosofilídeos encontradas nos manguezais da ilha de Santa Catarina, sul do Brasil. Para isso, foram realizadas 28 coletas nos três principais manguezais da ilha – Itacorubi (13 coletas), Tavares (8 coletas) e Ratones (7 coletas) - entre o período de julho de 2002 e julho de 2005. Um total de 82.942 espécimes foi analisado, distribuídos em 69 espécies de seis gêneros. Foi encontrada uma grande dominância de Drosophila simulans Sturtevant, seguida por D. malerkotliana Parshad & Paika, Zaprionus indianus Gupta, D. mediostriata Duda, D. willistoni Sturtevant, D. paulistorum Dobzhansky & Pavan, D. repleta Wollaston, D. polymorpha Dobzhansky & Pavan e D. mercatorum Patterson & Wheeler. As demais espécies não atingiram 1% de abundância relativa. Não foram encontradas diferenças importantes entre os locais, mas as diferenças sazonais foram relevantes. A dinâmica populacional de várias espécies pareceu estar relacionada, experimentando picos de abundância no outono, embora haja algumas exceções importantes O número de indivíduos e a riqueza de espécies observada também foram mais elevados nesta estação, mas a eqüitabilidade e a riqueza de espécies estimada por rarefação se mostraram mais elevadas no inverno. No entanto, algumas importantes variações temporais pareceram não ser relacionadas a fatores que operam sazonalmente. A composição das assembléias pareceu sofrer uma pequena modificação quando são comparadas as amostras de verão e outono com as de inverno e primavera. As assembléias de outono apresentaram uma estrutura típica, caracterizada pela abundância aumentada de D. malerkotliana, enquanto as demais estações se assemelharam mais aos períodos adjacentes do que aos mesmos períodos de anos diferentes.

Abundância e sazonalidade de dípteros (Insecta) em granja aviária da região nordeste do Estado de São Paulo, Brasil

Modem production systems accommodate broody hens in high densities, leading to the accumulation of excrement under the cages. This substrate is excellent for the development of sinantropic flies. Thus, the accomplishment of surveys in these places becomes essential, in order to plan better strategies of control. The present work aimed at studying the entornofauna and the seasonality of the species of dipterous present in the Crisdan poultry house located in the Municipality of Sao Joao da Boa Vista, the State of São Paulo, Brazil. In the period of January of 2001 to December of 2002, 1,012,595 flies were captured using the "jug-trap". The species were identified: Drosophi-la repleta (Wollaston, 1858), Musca domestica (Linnaeus, 1758), Ophyra spp., Hennetria illucens (Linnaeus, 1758), Fannia canicularis (Linnaeus, 1761), Chrysomya megacephala (Fabricius, 1794), and Sepsidae. More frequently D. repleta and M. domestica had added 99.47% of the dipterous. Increased rainfall and the collection months influenced the sampling of dipterous (P < 0.05). Drosophila repleta was the most abundant species, representing 91% of all captured flies. However, this diptera did not develop at the surveyed site since immatures were not captured therein.

Molecular characterization and relatedness of Haematobia irritans (horn fly) populations, by RAPD-PCR

Haematobia irritans is a hematophagous parasite of cattle that causes significant economic losses in many parts of the world, including Brazil. In the present work, one American and four Brazilian populations of this species were studied by Random Amplified Polymorpht DNA (RAPD) to assess basically genetic variability within and between populations. Ten different decamer random primers were employed in the genomic DNA amplification, yielding 117 fragments in the five H.. irritans populations. In Drosophila prosaltans, used as an outgroup, 81 fragments were produced. Forty-three of these fragments were shared by both species. Among the H. irritans samples, that from Rio Branco (Acre State, Brazil) produced the smallest numbers of fragments and polymorphic bands. This high genetic homogenity may be ascribed to its geographic origin (in the Northwest of Brazil), which causes high isolation and low gene flow, unlike the other Brazilian populations, from the South Central region, in which cattle trade is very intensive. Marker fragments (exclusive bands) detected in every sample enabled the population origin to be characterized, but they are also potentially useful for further approaches such as the putative origin of Brazilian populations from North America. Similarity indices [Nei & Li, 1979, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 76: 5269-5273] and phylogenetic trees, rooted by using the outgroup and produced by the Phylogenetic Analysis using Parsimony (PAUP 4.0-Swofford, 2001) program showed the closest relationships between flies from Sao Jose do Rio Preto and Turiuba (both from São Paulo State, Brazil) while flies from the geographically distant Rio Branco showed the greatest differentiation relative to the others.

Chromosomal location of heterochromatin and 45S rDNA sites in four South American triatomines (Heteroptera: Reduviidae)

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Polyphyly of the Zaprionus genus group (Diptera: Drosophilidae)

The Zapnionus genus group comprises three drosophilid genera (Zaprionus, Phorticella and Samoaia) that are thought to be related to the Drosophila immigrans species group. We revised the phylogenetic relationships among the three genera and their placement within the subfamily Drosophilinae using one mitochondrial (COII) and one nuclear (Amyrel) gene. The Bayesian tree inferred from concatenated amino acid sequences of the two genes strongly suggests the polyphyly of the Zaprionus genus group and of each of the genera Zaprionus and Phorticella. Paraphyly of the D. immigrans species group was also shown here; the quadrilineata subgroup formed the sister clade to the genus Samoaia. These results suggest the necessity of taxonomic revisions for some relevant genera and species groups included within the genus Drosophila. (C) 2009 Elsevier B.V. All rights reserved.

Intraspecific and interspecific pre-adult competition on the neotropical region colonizer Zaprionus indianus (Diptera: Drosophilidae) under laboratory conditions

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

Models Hosts for the Study of Oral Candidiasis

Oral candidiasis is an opportunistic infection caused by yeast of the Candida genus, primarily Candida albicans. It is generally associated with predisposing factors such as the use of immunosuppressive agents, antibiotics, prostheses, and xerostomia. The development of research in animal models is extremely important for understanding the nature of the fungal pathogenicity, host interactions, and treatment of oral mucosa! Candida infections. Many oral candidiasis models in rats and mice have been developed with antibiotic administration, induction of xerostomia, treatment with immunosuppressive agents, or the use of germ-free animals, and all these models has both benefits and limitations. Over the past decade, invertebrate model hosts, including Galleria mellonella, Caenorhanditis elegans, and Drosophila melanogaster, have been used for the study of Candida pathogenesis. These invertebrate systems offer a number of advantages over mammalian vertebrate models, predominantly because they allow the study of strain collections without the ethical considerations associated with studies in mammals. Thus, the invertebrate models may be useful to understanding of pathogenicity of Candida isolates from the oral cavity, interactions of oral microorganisms, and study of new antifungal compounds for oral candidiasis.

Fitness components of a recently-established population of Zaprionus indianus (Diptera, Drosophilidae) in Brazil

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Taxonomic and evolutionary analysis of Zaprionus indianus and its colonization of Palearctic and Neotropical regions

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

A LINE2 repetitive DNA sequence from the cichlid fish, Oreochromis niloticus: sequence analysis and chromosomal distribution

We report the cloning and characterization of a long interspersed nucleotide element (LINE) fi-om a cichlid fish, Oreochromis niloticus, and show the distribution of this element, called CiLINE2 for cichlid LINE2, in the chromosomes of this species. The identification of an open reading frame in CiLINE2 with amino acid sequence similarity to reverse transcriptases encoded by LINE-like elements in Caenorhabditis elegans, Platemys spixii, Schistosoma mansoni, Gallus gallus (CRI), Drosophila melanogaster (I factor), and Homo sapiens (LINE2), as well as the structure of the element, suggest it is a member of this family of non-long terminal repeat-containing retrotransposons. Search of a DNA sequence database identified sequences similar to CiLINE2 in four other fish species (Haplotaxodon microlepis, Oreochromis mossambicus, Pseudotropheus zebra, and Fugu rubripes). Southern blot hybridization experiments revealed the presence of sequences similar to CiLINE2 in all Tilapiini species analyzed from the genera Oreochromis, Tilapia, and Sarotherodon, and gave an estimated copy number of about 5500 for the haploid genome of O. niloticus. Fluorescent in situ hybridization showed that CiLINE2 sequences were organized in small clusters dispersed over all chromosomes of O. niloticus, with a higher concentration near chromosome ends. Furthermore the long arm of chromosome 1 was strikingly enriched with this sequence. The distribution of LINE2-related elements might underlie the difference in chromosome banding patterns observed between cold-blooded vertebrates and mammals.

Wolbachia endosymbiont in a species of the Anastrepha fraterculus complex (Diptera: Tephritidae)

In Anastrepha sp.2 aff. fraterculus, the egg-cell harbours a large population of endosymbionts. The bacteria were identified as belonging to genus Wolbachia by PCR assay using primers of the ftsZ gene followed by sequencing of the amplified band. Newly deposited eggs stained in toto by Hoechst show that the bacteria are unevenly dispersed throughout the egg-cell, with a higher accumulation at the posterior pole, and that the degree of infestation varies from egg to egg. Analysis by transmission electron microscopy shows that bacteria are present in the female germ line of embryonic and larval stages, as well as in the different cell types of the ovaries at the adult stage. Mature ova within the follicles harbour a large population of the symbionts. The results indicate the existence of a transovarian transmission of the endosymbionts in this fly.