A Vancomicina na prática clínica : artigo de revisão

A vancomicina é um antibiótico glicopeptídico activo contra bactérias Gram-positivos. É usada ao nível hospitalar, prinicipalmente para combater infecções por Staphylococcus aureus resistentes à meticilina (SARM). QUando se administra vancomicina, são várias as situações que requerem a monitorização dos seus seus níveis séricos e o ajuste posológico das dores administradas. O presente artigo tem como objectivo rever os principais conceitos farmacodiâmicos e farmacocinéticos relacionados com este fármaco, realçando-se a importância da sua monitorização na prática clínica.

Pesquisa das actividades antioxidante e antimicrobiana em extractos de plantas do género Plectranthus

O uso de plantas medicinais é uma tendência generalizada na medicina popular. O género Plectranthus pertence à família das Lamiaceae tal como a salva (Salvia), o manjericão (Ocimum) e a hortelã (Mentha), que apresentam uma grande diversidade de usos etnobotânicos. No presente trabalho, foram avaliadas as atividades antimicrobiana e antioxidante de extractos de cinco espécies do género Plectranthus: P. hadiensis (vd), P. madagascarensis, P. neochilus, P. verticillatus e P. barbatus. Os extractos foram obtidos por diversos métodos: infusão, decocção, ultra-sons, micro-ondas e maceração (10% m/v de planta seca) com dois solventes diferentes (água e acetona). O método de infusão permitiu obter a maior quantidade de extrato seco a partir da planta Plectranthus barbatus (22 ± 1,0 – 33 ± 3,0 mg/mL). A actividade antimicrobiana dos extratos obtidos foi determinada usando o método da difusão em poço e foi testada contra três bactérias Gram-positivas e duas bactérias Gram-negativas. Só os extratos acetónicos de P. madagascarensis, P. verticillatus e P. hadiensis (vd) demonstraram ser ativos e exclusivamente em bactérias Gram-positivas. O extrato de P. madagascarensis demonstrou a maior actividade antibacteriana com halos de inibição entre 23 e 36 mm. A atividade antioxidante dos extratos foi determinada qualitativamente usando o método do radical 2,2-difenil-1-picril-hidrazina (DPPH) em ccd obtiveram-se resultados positivos na maioria dos extractos estudados.

O uso de nanoanticorpos no design de vacinas

Por volta da década de 90, foram descobertos na família Camelidae anticorpos desprovidos de cadeias leves e em que o seu domínio variável era constituído unicamente por cadeias pesadas (VHH) e dois domínios constantes (CH2 e CH3). Estes fragmentos passaram a ser conhecidos por Nanoanticorpos, não só pelo seu pequeno tamanho e flexibilidade, mas também por se tratar de uma nova geração de anticorpos terapêuticos, os quais apresentam várias vantagens face aos anticorpos convencionais, uma vez que não são imunogénicos e têm uma alta estabilidade térmica e química, entre tantas outras características inerentes. As suas aplicações são diversas: podem ser usados como tratamento e diagnóstico médico, na veiculação de fármacos e no desenvolvimento de vacinas. Uma das tecnologias moleculares mais usadas na clonagem e expressão dos Nanoanticorpos é a tecnologia de «Phage Display» que pode ser categorizada em duas vertentes: o sistema vector de fago e o sistema vector de fagemídeo. Os vectores fágicos mais usados são os bacteriófagos filamentosos, como o M13, capazes de infetar bactérias gram negativas, como a Escherichia coli. Trata-se de uma ferramenta biotecnológica poderosa e promissora, destacando-se na área da medicina.

Caracterização das infeções do trato urinário de origem microbiana : casuística de um Hospital Veterinário de Lisboa

As infeções do trato urinário (ITU’s) são doenças infeciosas frequentes na prática clínica veterinária, sendo fundamental uma correta antibioterapia, principalmente pelo crescente desenvolvimento de resistências bacterianas aos antibióticos. Realizou-se um estudo retrospetivo, englobando 86 animais admitidos no Hospital Veterinário do Restelo, submetidos a urocultura, com o objetivo de caracterizar as ITU’s microbianas neste hospital, avaliando a sua epidemiologia e suscetibilidade antibiótica das bactérias isoladas. Da totalidade das uroculturas realizadas (n=86), 28 foram positivas, 18 em canídeos e 10 em felídeos, sem predisposição racial, mais em fêmeas nos canídeos e em machos nos felídeos. A idade média dos animais com ITU foi 8 anos nos canídeos e 10 anos nos felídeos. Todas as ITU´s foram monobacterianas, sendo o microorganismo mais frequentemente isolado a Escherichia coli. Verificou-se multirresistência em 10 das 28 bactérias isoladas. A gentamicina foi o antibiótico com melhor perfil de sensibilidade global e o que apresentou mais resistências foi a tetraciclina. O antibiótico mais prescrito de forma empírica foi a enrofloxacina. Este estudo,especialmente se realizado de forma periódica, poderá ser um contributo para a elaboração de guias institucionais de antibioterapia adequada e minimização do aparecimento de resistências bacterianas.

Mecanismos de resistência a antibióticos

Os antibióticos são usados com o intuíto de prevenir ou tratar uma infeção bacteriana. No entanto, o seu uso abusivo favorece a seleção de estirpes resistentes, contribuindo para o aumento das populações resistentes. Os mecanismos de resistência bacterianos são geralmente adquiridos, por transferência de genes entre estirpes bacterianas promovida por plasmídeos, fagos ou elementos transponíveis. Também podem ocorrer por mutação do ADN, no entanto este mecanismo genético é pouco representativo. A aquisição de novos mecanismos de resistência diminui ou inibe a acção do antibiótico. Por outro lado a bactéria também apresenta uma resistência intrínseca a algumas bacterias ou seja uma resistência natural, onde os genes de resistência existem no genoma da estirpe selvagem e são transmitidos às gerações seguintes no código genético. São exemplos destas resistências a alteração da permeabilidade na membrana da bactéria, as bombas de efluxo, a produção enzimática e a alteração do local de acção na bactéria. A resistência das bactérias aos antibioticos é um problema mundial sério, que coloca em risco a saúde pública. Organizações internacionais como a OMS têm criado nos últimos anos guidelines com o objectivo de diminuir as resistências das bactérias aos antibióticos. É fundamental uma participação activa de todos os profissionais de saúde no sentido de melhorar a prescrição e dispensa de antibióticos.

Avaliação da biocompatibilidade e da propriedade bactericida de nanotubos de dióxido de titânio impregnados com lectina e nanopartículas de prata para aplicações biomédicas

O titânio e suas ligas são os materiais mais comumente utilizados na substituição de tecidos duros por possuírem resistência mecânica, biocompatibilidade, resistência à corrosão e fácil manipulação. Embora o titânio possua várias vantagens sobre outros biomateriais, seu uso em longo prazo pode ocasionar problemas de rejeição. A modificação da superfície do titânio a fim de criar microrrugosidades é uma estratégia efetiva para melhorar a adesão e proliferação celular sobre implantes. Quando um implante danifica ou invade as barreiras epitelial e das mucosas, pode servir como reservatório para microrganismos e desta forma predispor à infecção. Neste sentido, o objetivo deste trabalho foi modificar a superfície do titânio, utilizando nanopartículas de prata (Ag) e lectina, a fim de melhorar a sua biocompatibilidade e conferir propriedades antimicrobianas a este material. O racional por trás destas mudanças é que a criação de uma topografia em nanoescala pode contribuir para mimetizar o ambiente celular melhorando a osseointegração e diminuindo o risco de infecção. Em nosso estudo, nanotubos de dióxido de titânio (NTs-TiO2) com estrutura bem distribuída e organizada, com diâmetro em torno de 70–80nm, foram sintetizados por anodização eletroquímica e decorados com nanopartículas de Ag usando a técnica de layer-by-layer (LbL), enquanto a lectina do peixe Oreochromis niloticus (OniL) foi incorporada aos NTs-TiO2 por spin coating. Estas amostras foram caracterizadas e avaliadas quanto a sua citotoxidade, adesão celular, potencial osteogênico e atividade bactericida. Nossos resultados mostraram que tanto as nanopartículas de Ag, como a Onil foram incorporadas com sucesso à superfície dos NTs-TiO2. Entretanto nossas preparações de LbL não foram capazes de melhorar a biocompatibilidade ou inibir o crescimento de bactérias nos NTs-TiO2. Por outro lado, a funcionalização dos NTs-TiO2 com a OniL induziu eficientemente a adesão e proliferação dos osteoblastos. Nossos resultados apontam para o uso da lectina OniL para melhorar a qualidade dos implantes de NT-TiO2 existentes.

Avaliação clínica, microbiológica e radiográfica de lesões de cárie de molares decíduos, após remoção parcial da dentina cariada

O objetivo do trabalho foi avaliar as alterações clínicas, microbiológicas e radiográficas de lesões profundas de cárie, após a remoção parcial do tecido cariado e o selamento das cavidades. Vinte pacientes com idade entre quatro e sete anos participaram do estudo, totalizando uma amostra de quarenta e dois dentes com lesões profundas de cárie, distribuída em dezenove cavidades oclusais, doze ocluso-proximais, nove ocluso-linguais e duas ocluso-mésio-distais. O tratamento consistiu na escavação completa do tecido cariado localizado nas paredes laterais e marginais das cavidades, além da remoção superficial da dentina cariada localizada na parede pulpar. Após o término do preparo cavitário, a dentina remanescente foi avaliada quanto à sua coloração e à sua consistência, obtendo-se coletas deste tecido para análise bacteriológica. A seguir, os dentes foram aleatoriamente divididos em dois grupos, de acordo com o material forrador aplicado sobre o tecido cariado (cimento de hidróxido de cálcio ou lâmina de guta-percha), sendo, então, restaurados com resina composta. Imediatamente depois da intervenção clínica, utilizaram-se dispositivos padronizados para a execução da tomada radiográfica inicial. Ao longo do estudo, um dente de cada grupo apresentou necrose pulpar e perdeu-se uma amostra do grupo guta-percha. Após o período experimental, compreendido entre quatro e sete meses, os dentes (n=39) foram novamente radiografados e reabertos para avaliação clínica e para a execução de nova coleta microbiológica. Alterações significativas foram encontradas quanto à coloração e consistência, em que o tecido, inicialmente castanho-claro e amolecido, mostrou-se predominantemente castanho-escuro e endurecido. Em relação à quantidade de unidades formadoras de colônias, observou-se uma redução significativa no número de lactobacilos, estreptococos do grupo mutans e do total de bactérias viáveis em aerobiose e em anaerobiose. Ao exame radiográfico, onde avaliou-se a diferença de densidade radiográfica, através do método de subtração de imagem, não se encontraram alterações significativas. Portanto, estes resultados sugeriram a possibilidade de inativação do processo carioso, através do selamento de lesões profundas de cárie com material adesivo, independente da utilização do cimento de hidróxido de cálcio como material forrador.

Testemunha da tuberculose : antígeno liparabinomannan

O estudo pretendeu abordar a imunidade humoral na Tuberculose. Foi um estudo de teste diagnóstico que avaliou um antígeno específico, constituinte da parede celular da micobactéria, denominado LIPOARABINOMANNAN (LAM), proveniente de Cambridge, MA, USA da Companhia Dyna-Gen. O objetivo principal do estudo foi a detecção de anticorpos IgG anti-LAM em casos de tuberculose pulmonar, extrapulmonar e formas combinadas da doença. A casuística total compreendeu 173 pacientes portadores de tuberculose, sendo a mesma confirmada por métodos bacteriológicos e/ou anatomopatológicos de biópsias de diversos órgãos em 114 casos (65,8%). Em 46 casos (26,5%) a doença se confirmou por rigorosos critérios clínicos, radiológicos e de seguimento após tratamento adequado. Cento e quinze pacientes eram do sexo masculino (66,5%) e 58 do sexo feminino (33,5%). Cento e trinta e um eram brancos (75,7%), 24 negros (13,9%) e 18 mistos (10,4%). O total de formas pulmonares foi de 88 casos (51%), sendo 81 (46,8%) formas bacilíferas e 7 casos (4,0%) não-bacilíferas. Dos casos com baciloscopia direta negativa, 3 apresentaram culturas positivas, 2 culturas negativas e em 2 casos a mesma não foi realizada. Formas extrapulmonares compreenderam 71 casos (41%) com predomínio de forma miliar, ganglionar, pleural e do SNC. A combinação de ambas as formas ocorreu em 14 casos (8,1%). Radiologicamente, houve predomínio de lesões escavadas (30,1%), consolidação (13,9%), padrão miliar (11%) e exame radiológico normal (11%), além de outros achados. Da série, 118 pacientes eram HIV negativos (68,2%) e 55 eram HIV positivos (31,8%). As principais comorbidades associadas foram Diabetes Melittus (DM), Alcoolismo, Cardiopatia e Neoplasia, entre outras. Exames culturais foram realizados em 145 pacientes, sendo que em 72 casos a cultura foi positiva (41,6%) e foi negativa em 10 casos (5,8%). Dos 72 exames culturais positivos, o teste do MycoDot foi positivo em 47 casos (65,2%) e negativo em 25 (34,7%). Em 10 exames culturais negativos, o mesmo foi positivo em 6 casos (60%) e negativo em 4 casos (40%). Em 63 exames culturais não realizados, o teste do MycoDot foi positivo em 46 casos e negativos em 17. Os resultados do teste MycoDot na série total foram: positivos em 120 pacientes (69,4%) e negativos em 53 pacientes (30,6%). As formas pulmonares bacilíferas, não bacilíferas, extrapulmonares e combinadas apresentaram sensibilidade de 74,1%, 85,7%, 63,4% e 64,3% respectivamente. O grupo controle foi de 77 indivíduos assim distribuídos: 41 sadios, 16 portadores de lesões residuais de tuberculose, 6 sadios com BCG prévia, 6 sadios sem BCG prévia e 8 com outras comorbidades. O resultado do teste MycoDot foi negativo em 73 casos (94,8%) e positivo em 4 casos (5,2%). A sensibilidade da casuística total foi de 69,4%, a especificidade foi de 94,8%, o valor preditivo positivo (VPP) foi de 96,8% e o valor preditivo negativo (VPN) foi de 57,9%. Dos pacientes HIV positivos a sensibilidade foi de 61,8% e a especificidade foi de 100%. Nos pacientes HIV negativos a sensibilidade foi de 72,9% e a especificidade foi de 94,7%. Concluiu-se que o Teste MycoDot é de fácil realização, baixo custo, podendo ser útil como uma ferramenta adicional para o diagnóstico da tuberculose.

Ocorrência de mastite subclínica em caprinos e qualidade higiênico-sanitária do leite produzido em propriedades associadas à cooperativa languiru, Teutônia, RS.

O consumo do leite caprino e derivados vêm apresentando um incremento no Rio Grande do Sul. A produção de caprinos de leite ocorre na maioria das vezes em pequenas propriedades de associados a cooperativas. Estudos que contribuam para incremento da produção dos animais e melhoria da qualidade do leite produzido são importantes para a viabilidade desta atividade econômica. Desta forma, o objetivo deste estudo foi investigar a ocorrência de mastites e os padrões higiênicos do leite de mistura produzido pelas oito propriedades de associados de uma cooperativa na região do Vale do Taquari-RS. Foram realizadas duas visitas em todas as propriedades durante o período de maior produção de leite. Todos os animais em produção foram examinados clinicamente, sendo a seguir submetidos ao Califórnia Mastite Teste (CMT). De todas as metades mamárias foram coletadas amostras de leite, submetidas, posteriormente a contagem de Células Somáticas (CCS) e exame bacteriológico. Uma amostra de leite de mistura foi coletada em cada visita realizada, sendo avaliada quanto à contagem de coliformes fecais e totais e contagem de estafilococos coagulase-positivos. Ainda foram coletadas amostras de água para realização de colimetria em todas as propriedades visitadas. Verificou-se que 30,8% das metades mamárias apresentaram resultados no exame bacteriológico compatível com a ocorrência de mastite subclínica. A maior percentagem (41%) deste grupo era representada por animais na fase de maior produção (8-60 dias de lactação). A bactéria mais isolada nas amostras de leite foi o Staphylococcus coagulase-negativo. Houve correlação entre os resultados do CMT e CCS, bem como do CMT com a contagem de Unidades Formadoras de Colônia de bactérias (UFC). Não houve correlação entre o CCS e UFC. Entretanto, observou-se que o escore zero do CMT e a CCS >106 e ≤ 5 x106 predominaram em todos os períodos de lactação, e apresentaram resultados muitas vezes discrepantes com os resultados obtidos nos demais testes. Estes resultados estão de acordo com relatos anteriores e indicam a necessidade de adaptação dos testes utilizados para o diagnóstico indireto de mastite subclínica na espécie caprina. Da mesma forma, observou-se a necessidade de associar o resultado destes testes com o exame bacteriológico para alcançar uma maior exatidão do diagnóstico. O leite de mistura analisado apresentou contagens de coliformes que variaram de zero até 1,4 x 106 UFC/mL. Apenas duas propriedades apresentaram coliformes fecais e estafilococos coagulase-positiva não foram encontrados no leite de mistura. As amostras de água coletadas estavam dentro dos limites propostos pela legislação vigente. As contagens de coliformes totais encontradas no leite de mistura e o elevado índice de animais com mastite foram associadas a algumas práticas de manejo inadequados dos animais durante a ordenha e a problemas no sistema de armazenamento do leite encontradas em algumas propriedades.

Otimização do uso de óleos refrigerantes na indústria metal-mecânica

Neste trabalho, foi realizado um estudo de óleos refrigerantes emulsionados utilizados em máquinas de usinagem da indústria metal-mecânica, com o objetivo de minimizar os gastos com reposição de óleo e o volume de resíduos contaminados pelo mesmo. Foram constatados três problemas principais na utilização do óleo refrigerante emulsionado em estudo: a presença de bactérias degradantes do óleo, a reposição da emulsão de maneira indevida e o arraste de óleo pelos cavacos e limalhas provenientes da própria usinagem. Como solução para estes três problemas principais, foi projetado um equipamento de controle e automação. Este protótipo é composto por três partes essenciais: tratamento bacteriológico prévio da água usada para emulsão do óleo, passagem da água de reposição através dos cavacos e limalhas e controle da concentração do óleo na emulsão. O protótipo foi instalado em um máquina de usinagem da Empresa AGCO do Brasil, sede Canoas e os resultados obtidos foram surpreendentes quanto às grandes possibilidades de minimização dos gastos com óleo refrigerante e do volume de resíduos contaminados por óleos.

Aspectos microbiológicos da bile de pacientes com suspeita de coledocolilitíase e suas repercussões no tratamento das infecções biliares

A infecção das vias biliares é uma doença freqüente com alta morbidade e mortalidade, que pode variar de 10 a 60% dependendo de sua gravidade. A causa mais comum desta infecção é a presença de cálculos na via biliar principal que propicia o surgimento de bacteriobilia. O profundo conhecimento das características microbiológicas da bile nos casos de coledocolitíase e infecção das vias biliares são fundamentais para o melhor diagnóstico desta infecção e escolha da antibioticoterapia a ser instituída. Assim, o objetivo deste estudo foi de caracterizar os principais aspectos microbiológicos da bile dos pacientes com e sem coledocolitíase e avaliar sua importância na escolha dos antimicrobianos para o tratamento da infecção das vias biliares. Foram analisados 33 pacientes que foram divididos em um grupo de 10 pacientes sem coledocolitíase (grupo controle) no momento da Colangiografia Endoscópica (CPER) e em outro grupo de 23 pacientes com coledocolitíase. A bile de todos os pacientes foi coletada no início do procedimento endoscópico, através de catater introduzido na via biliar. O exame de microscopia direta com coloração de Gram e as culturas da bile foram negativas nos 10 pacientes que não apresentaram coledocolitíase durante a CPER. Dos 23 pacientes com cálculos na via biliar principal, 19 (83%) apresentaram culturas positivas. Desses 19 pacientes com culturas de bile positivas, 18 (94,7%) apresentaram microorganismos detectáveis à microscopia direta com coloração de Gram. Apenas um paciente apresentou crescimento de germe anaeróbio (Bacteroides fragilis). O cultivo de 28 bactérias teve predominância de microorganismos Gram negativos (18 bactérias- 64,3%). Os germes isolados foram E. coli (9, 32,1%), Klebsiella pneumoniae (5, 17,9%), Enterococcus faecalis (5, 17,9%), Streptococcus alfa-haemoliticus (3, 10,7%), Streptococcus viridans (2, 7,1%), Enterobacter cloacae (2, 7,1%), Panteona aglomerans (1, 3,6%) e Pseudomonas aeruginosa (1, 3,6%). Todos os pacientes com microorganismos detectados pela microscopia direta com coloração de Gram tiveram crescimento bacteriano em suas culturas, por outro lado nenhum paciente com cultura negativa apresentou microoorganismos à microsopia direta ( p= 0,0005). Nesses casos, a microsopia direta apresentou uma especificidade de 100% e sensibilidade de 80%. A análise quantitativa das culturas da bile mostrou que das 19 culturas positivas, 12 (63,2%) tiveram pelo menos um germe com contagem superior a 105 ufc/ml. Todas as bactérias Gram positivas isoladas foram sensíveis à ampicilina, da mesma forma que todas as Gram negativas foram sensíveis aos aminoglicosídeos. Os achados deste estudo demonstram uma boa correlação entre a microscopia direta da bile com coloração de Gram e os achados bacteriológicos das culturas da bile coletada por colangiografia endoscópica retrógrada. O esquema terapêutico antimicrobiano tradicionalmente empregado em nosso hospital, que inclui a combinação de ampicilina e gentamicina, parece ser adequado, pois apresenta eficácia terapêutica contra os principais microorganismos responsáveis pela infecção das vias biliares.

Genotipificação de amostras sorotipificáveis e não sorotipificáveis de Actinobacillus pleuropneumoniae através de RAPD.

Actinobacillus pleuropneumoniae é o agente etiológico da pleuropneumonia suína, enfermidade amplamente distribuída no rebanho suíno mundial, responsável por prejuízos econômicos relevantes. Possui 12 sorotipos, determinados por técnicas de sorotipificação. Além disso é descrita a ocorrência de amostras não sorotipificáveis. O conhecimento do sorotipo prevalente nos surtos da enfermidade é necessário aos programas de profilaxia. Procurando contornar as dificuldades normalmente encontradas na sorotipificação de A. pleuropneumpnoae, a técnica de RAPD foi avaliada na genotipificação de amostras sorotipificáveis e não sorotipificáveis do agente. Foram utilizados amostras ATCC dos 12 sorotipos e amostras dos sorotipos, 1, 3, 5a, 5b, 7, 11 e 12 isolados no Brasil. Os primers OPG e OPG-19, utilizados individualmente nas reações, foram mais adequados para a diferenciação dos sorotipos. O primer OPG-19 detectou polimorfismos semelhantes entrer os sorotipos 1, 3, 4, 5 e 11; e sorotipos 7 e 12. O perfil de RAPD detectado pelo primier OPGF-10 diferenciou os isolados de campo dos sorotipos 1, 7, 11 e 12. Os sorotipos 3 e 5 apresentaram padrão de RAPD semelhantes, sendo diferenciados pelo perfil de exotoxinas característico, determinado previamente através de PCR. Este primer identificou quatro diferentes perfis de RAPD no sorotipo 3. Um destes foi semelhante ao obtido como sorotipo 11. Neste isolado, foi detecta a presença dos genes para ApxI e ApxII, características do sorotipo 11. As amostras do sorotipo 4 apresentaram perfil de RAPD semelhante ao identificado nos sorotipos 3 ou 5 com o primeir OPG-10, sendo identificada, por PCR, a presença dos genes para ApxI e ApxI, os quais não são característicos do sorotipo. Estas amostras foram isoladas em anos posteriores à amostras dos sorotipos 3 e 5 analisadas. Foi possível caracterizar 14 das 14 amostras não sorotipificáveis de A.pleuropneumpniae obtidas de suínos com sinais da doença. Entre as 4 amostras não sorotipificáveis isoladas de leitões sem sinais clínicos, apenas uma foi caracterizada através de RAPD. É possível que as demais amostras sejam outrtas bactérias NAD-dependente isoladas do trato respiratório de suínos. Amostras caracterizadas como A. minor e A. indolicus apresentaram perfis de RAPD divergentes dos identificados em isolados puros de A. pleuropneumoniae, comprovando a capacidade da técnica na caracterização do agente. Diferentes amostras do mesmo sorotipo de A. pleuropneumoniae apresentaram polimorfismos de RAPD idênticos, demonstrando reprodutividade da técnica. Os resultados comprovam a capacidade de tipificação de A. Pleuropneumoniae através de RAPD. A pesquisa de primers adequados para a diferenciação dos sorotipos 3, 4 e 5 aprimorar sua caracterização, o que pode vir a contribuir com as técnicas de sorotipificação tradicionalmente utilizados, ou permitir o uso como método de confirmação nas amostras cuja sorotipificação é problemática.

Caracterização de microorganismos aquáticos por processamento digital de imagens e redes neurais artificiais

A identificação e o monitoramento de microorganismos aquáticos, como bactérias e microalgas, tem sido uma tarefa árdua e morosa. Técnicas convencionais, com uso de microscópios e corantes, são complexas, exigindo um grande esforço por parte dos técnicos e pesquisadores. Uma das maiores dificuldades nos processos convencionais de identificação via microscopia é o elevado número de diferentes espécies e variantes existentes nos ambientes aquáticos, muitas com semelhança de forma e textura. O presente trabalho tem por objetivo o desenvolvimento de uma metodologia para a caracterização e classificação de microorganismos aquáticos (bactérias e microalgas), bem como a determinação de características cinemáticas, através do estudo da mobilidade de microalgas que possuem estruturas que permitem a natação (flagelos). Para caracterização e reconhecimento de padrões as metodologias empregadas foram: o processamento digital de imagens e redes neurais artificiais (RNA). Para a determinação da mobilidade dos microorganismos foram empregadas técnicas de velocimetria por processamento de imagens de partículas em movimento (Particle Tracking Velocimetry - PTV). O trabalho está dividido em duas partes: 1) caracterização e contagem de microalgas e bactérias aquáticas em amostras e 2) medição da velocidade de movimentação das microalgas em lâminas de microscópio. A primeira parte envolve a aquisição e processamento digital de imagens de microalgas, a partir de um microscópio ótico, sua caracterização e determinação da densidade de cada espécie contida em amostras. Por meio de um microscópio epifluorescente, foi possível, ainda, acompanhar o crescimento de bactérias aquáticas e efetuar a sua medição por operadores morfológicos. A segunda parte constitui-se na medição da velocidade de movimentação de microalgas, cujo parâmetro pode ser utilizado como um indicador para se avaliar o efeito de substâncias tóxicas ou fatores de estresse sobre as microalgas. O trabalho em desenvolvimento contribuirá para o projeto "Produção do Camarão Marinho Penaeus Paulensis no Sul do Brasil: Cultivo em estruturas Alternativas" em andamento na Estação Marinha de Aquacultura - EMA e para pesquisas no Laboratório de Ecologia do Fitoplâncton e de Microorganismos Marinhos do Departamento de Oceanografia da FURG. O trabalho propõe a utilização dos níveis de intensidade da imagem em padrão RGB e oito grandezas geométricas como características para reconhecimento de padrões das microalgas O conjunto proposto de características das microalgas, do ponto de vista de grandezas geométricas e da cor (nível de intensidade da imagem e transformadas Fourier e Radon), levou à geração de indicadores que permitiram o reconhecimento de padrões. As redes neurais artificiais desenvolvidas com topologia de rede multinível totalmente conectada, supervisionada, e com algoritmo de retropropagação, atingiram as metas de erro máximo estipuladas entre os neurônios de saída desejados e os obtidos, permitindo a caracterização das microalgas.

Uso de reator seqüencial em batelada (RSB) para pós-tratamento de efluente de reator anaeróbio

Este trabalho consistiu no pós-tratamento de efluente de reator anaeróbio, em um sistema de reator seqüencial em batelada (RSB), com vistas à remoção biológica de nitrogênio e fósforo. Primeiramente, em escala de laboratório, verificou-se a eficiência de três RSBs, com ciclos operacionais diferenciados, tratando o efluente produzido por um reator seqüencial em batelada anaeróbio (RSBAn), alimentado por esgoto sintético, caracteristicamente doméstico. Neste experimento, também acoplou-se um sistema de aquisição de dados aos RSBs, para monitorar continuamente os parâmetros pH, redox e OD, com o objetivo de obter pontos inferenciais de controle dos processos de nitrificação, desnitrificação e remoção biológica de fósforo. Subseqüente a este experimento, desenvolveu-se um sistema de RSB em escala piloto, tratando o efluente anaeróbio real de um UASB (Upflow Anaerobic Sludge Blanket), no intuito de analisar o efeito da mudança de escala e do tipo de esgoto, que passou de sintético a real, na performance do RSB. No experimento em escala de laboratório, os resultados obtidos demonstraram boas eficiências de remoção de DQO e SS, e uma ótima eficiência no processo de nitrificação. As eficiências médias de remoção de DQO, SS e nitrificação, foram respectivamente de 93,3%, 90,7% e 98,9%. O processo de desnitrificação não desenvolveu-se satisfatoriamente devido às baixas concentrações de matéria orgânica do efluente anaeróbio. O processo de remoção biológica de fósforo, além das baixas DQO afluentes, foi prejudicado pelas idades de lodo extremamente longas estabelecidas nesta fase experimental, em função da aplicação da estratégia de controle de processo baseada na concentração de SSV no licor. Objetivando-se aumentar a concentração de matéria orgânica imediatamente disponível no afluente, com o conseqüente acréscimo de eficiência nos processos de desnitrificação e remoção biológica de fósforo, introduziu-se um pré-fermentador, para gerar metade do efluente anaeróbio a ser tratado nos RSBs. O controle do processo passou a ser efetuado através da aplicação de uma idade de lodo pré-estabelecida de 20 dias. Observou-se um aumento bastante significativo do processo de desnitrificação, atingindo uma eficiência da ordem de 70,4%. No entanto, as maiores concentrações de matéria orgânica solúvel, com a introdução do pré-fermentador, não foram suficientes para estimular o desenvolvimento das bactérias removedoras de fósforo. Um aumento de DQO do esgoto sintético foi necessário para permitir a simultaneidade dos processos de desnitrificação e remoção de fósforo. Porém, apesar de apresentar ciclos operacionais com eficiências de 100% de remoção de fósforo, este processo não mostrou-se confiável, alternando entre fases de boas, médias e más eficiências. Provavelmente as idades de lodo, ainda muito altas para promover a remoção de fósforo do sistema, justificam a permanência bastante irregular na eficiência deste processo. Neste período, a concentração média de DQO necessária para atingir-se uma eficiência satisfatória nos processos conjuntos de nitrificação e desnitrificação, foi de 644,6 mg/L. As seguintes eficiências foram observadas: 95,8% na remoção de DQO, 98,7% na nitrificação, 76,8% na desnitrificação e 74,5% na remoção de nitrogênio. O acompanhamento "on line" de pH, redox e OD mostrou-se como uma eficiente ferramenta inferencial no controle de processos biológicos, principalmente daqueles referentes à remoção de nitrogênio. Dentre os três parâmetros monitorados, o pH apresentouse como o mais representativo. No experimento em escala piloto, o processo de nitrificação não desenvolveu-se possivelmente devido ao efeito conjunto de baixos tempos de detenção nas etapas aeróbias dos ciclos operacionais dos RSBs, com a ação tóxica de sulfetos produzidos no tratamento anaeróbio. O processo de remoção biológica de fósforo, similarmente ao experimento em escala de bancada, não mostrou-se confiável, apresentando períodos alternados de eficiência. Por fim, com vistas a verificar o desenvolvimento de processo inibitório por efluentes de tratamento anaeróbio em sistemas aeróbios, realizou-se uma série de testes de inibição com o efluente anaeróbio e também especificamente com sulfeto. Os testes respirométricos (DBO última e em batelada), foram de essencial importância para analisar a tratabilidade biológica de esgoto contendo composto tóxico. Pôde-se comprovar que o sulfeto, presente no efluente anaeróbio real, ou o efeito de sua combinação com outras substâncias contidas no lodo ativado, alterou a cinética dos processos biológicos desenvolvidos no sistema de tratamento do tipo lodo ativado.

Expressão de uma quitinase de Metarhizium anisopliae em Nicotiana tabacum : obtenção de plantas transgênicas resistentes a doenças fúngicas

A resistência a doenças em plantas transgênicas tem sido obtida por meio da expressão de genes isolados de bactérias, fungos micoparasitas e plantas. Neste trabalho, relatamos a utilização de um gene do fungo entomopatogênico Metarhizium anisopliae como modo de gerar resistência a doenças fúngicas em plantas. O gene chit1 codifica a quitinase CHIT42 (EC 3.2.1.14), pertencente a uma classe de glicosil-hidrolases capazes de converter quitina em oligômeros de N-acetil-glicosamina (NAcGlc). Quando presentes em tecidos vegetais, supõese que as quitinases ataquem especificamente a parede celular de fungos invasores, provocando danos às hifas e causando a morte por lise das células fúngicas. Deste modo, dois diferentes grupos de plantas transgênicas de Nicotiana tabacum foram produzidos: no primeiro deles, denominado chitplus, os indivíduos possuem o gene chit1 sob o controle do promotor CaMV 35S. O segundo grupo, demoninado chitless, consiste de plantas transformadas com um T-DNA não contendo o gene do fungo. Trinta e quatro plantas transgênicas resistentes à canamicina (17 de cada grupo) foram regeneradas a partir de discos de folhas infectados por Agrobacterium tumefaciens. A produção da quitinase em extratos protéicos de folhas foi analisada por zimogramas em SDS-PAGE contendo glicol-quitina e corados por calcoflúor branco, na forma de um screening dos transgênicos primários. As plantas transgênicas foram testadas, ainda, por meio de ensaios colorimétricos empregando oligômeros sintéticos de NAcGlc como substratos específicos, além de immunoblot e Western blot com soro anti-quitinase. A quantidade de enzima recombinante nas plantas chitplus variou desde nenhuma atividade detectável a elevados níveis de expressão da enzima. A hibridização de Southern blot demonstrou que o número de cópias do gene chit1 integradas no genoma vegetal foi estimado entre uma e quatro. A primeira geração de plantas transgênicas geradas por autofecundação de parentais portadores de duas cópias do transgene foi testada com relação à estabilidade da herança do transgene e em 43 de um total de 67 descendentes, originados de quatro cruzamentos independentes, o padrão de segregação não diferiu das proporções Mendelianas esperadas. Ensaios de resistência, desafiando as plantas transgênicas com o basidiomiceto Rhizoctonia solani foram realizados e uma evidente diminuição da área foliar contendo lesões fúngicas foi observada entre as linhagens transgênicas, embora variações na atividade quitinolítica tenham influenciado o nível de resistência. Nossos resultados sugerem uma relação direta entre a atividade específica de quitinase e ao aumento nos níveis de resistência às lesões causadas pela infecção por R. solani.