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Maria Guimarães

Carne e gordura: Bacteroides

Agora é possível, a partir de uma amostra de fezes, determinar certas características da dieta de uma pessoa. Se carne e gorduras forem o alimento dominante, as bactérias mais frequentes serão do gêneroBacteroides. Já quem prefere comer carboidratos e açúcares simples tem o intestino repleto de Prevotella. “Essas bactérias podem ou não estar associadas à causa de doenças”, pondera Christian Hoffmann, biólogo brasileiro da Universidade Federal de Goiás. Ele participou do estudo que determina o perfil bacteriano – ou enterotipo – ligado à dieta, liderado por Gary Wu, da Universidade da Pensilvânia, nos Estados Unidos, onde o brasileiro faz parte de sua pesquisa de doutorado. O artigo foi publicado hoje (1º/09) na edição on-line da Science (Sciencexpress).

Quem já levou bronca do médico sabe muito bem que uma dieta rica em gorduras aumenta o risco de doença cardíaca; a novidade agora está em incluir na equação as bactérias (microbiota) que vivem no intestino e são essenciais na digestão humana, no desenvolvimento do sistema imune, entre outras contribuições. É possível que problemas de saúde criem um ambiente alterado no sistema digestivo que acabe propiciando a proliferação de um tipo de bactéria em detrimento de outro. Mas Hoffmann alerta: não se pode descartar que a própria microbiota dê origem a processos inflamatórios e seja nociva à saúde. Há, por exemplo, uma associação entre certas bactérias e a doença de Crohn, uma inflamação intestinal crônica. Resta descobrir qual é causa e qual é consequência.

A grande surpresa do estudo da Science foi verificar que parte da microbiota varia de imediato conforme a alimentação, mas as bactérias dominantes são mais estáveis: o enterotipo se mantém mesmo com alteração na dieta, pelo menos ao longo de um experimento de dez dias. Por isso, caso venha a ser comprovada uma relação causal entre bactérias e problemas de saúde, não basta fazer uma semana de dieta. “Além de poder indicar uma mudança de longo prazo na alimentação, seria ótimo poder dar um iogurte bem específico para alterar a microbiota”, imagina o pesquisador.

A descoberta ainda é inicial e, mais do que trazer respostas, reforça uma maneira integrada de pensar na saúde, levando em conta uma comunidade de organismos. Afinal, no corpo de qualquer pessoa há dez vezes mais bactérias do que células humanas. “A gente não é simplesmente humano, somos metaorganismos”, resume Hoffmann.

Mais sobre a relação entre bactérias e seres humanos na reportagem Aliados inesperados

Agência FAPESP

Por Fábio de Castro


Agência FAPESP – Formado pela junção de dois rios altamente poluídos – o Piracicaba e o Tietê –, o Reservatório de Barra Bonita, no interior paulista, tem seus 384 quilômetros quadrados repletos de cianobactérias, algo recorrente nesse tipo de ambiente em todo o mundo.
Por meio de diferentes processos, esses microrganismos – também conhecidos como algas azuis – liberam nas águas imensas quantidades de matéria orgânica dissolvida (MOD), que podem causar eventos indesejáveis como o assoreamento, agravando ainda mais as condições ambientais do reservatório. Por outro lado, podem também promover eventos ecológicos de interesse científico.
Com o objetivo de fundamentar a busca de soluções para esse problema, um grupo de pesquisadores da Universidade Federal de São Carlos (UFSCar) estudou, durante os últimos cinco anos, o destino da MOD e os processos envolvidos com sua liberação por cianobactérias naquele reservatório.
O estudo, realizado no âmbito de um Projeto Temático apoiado pela FAPESP, foi coordenado por Armando Augusto Henriques Vieira, do Centro de Ciências Biológicas e da Saúde da UFSCar. Segundo ele, as pesquisas geraram várias publicações e suas conclusões poderão ser extrapoladas para outros reservatórios no país.
“Conhecendo o comportamento da MOD liberada pelas cianobactérias poderemos selecionar prováveis soluções para esse tipo de problema. Os resultados podem ser transpostos para outros casos, porque quase todos os reservatórios no Brasil estão poluídos e eutrofizados – isto é, têm excesso de nutrientes – e em quase todos as cianobactérias predominam”, disse Vieira à Agência FAPESP.
Segundo o pesquisador, os dois rios que formam o Reservatório de Barra Bonita estão altamente poluídos, com uma carga de esgoto industrial e doméstico que leva à eutrofização, facilitando a proliferação das cianobactérias e, consequentemente, de MOD. O aumento da biomassa presente na água leva a uma diminuição do oxigênio, provocando a morte de inúmeros organismos.
“Quando as cianobactérias morrem, elas se decompõem e liberam imensas quantidades de MOD. Descobrimos que parte dessa biomassa pode ser modificada pela radiação ultravioleta do Sol, gerando novos compostos diferentes dos que foram excretados pelos microrganismos”, disse Vieira.
Parte da MOD liberada pelas cianobactérias é reabsorvida não só por outras bactérias, mas também por diferentes organismos eucarióticos. Nessa MOD encontram-se grandes quantidades dos chamados polissacarídeos extracelulares, que podem ser utilizados como fonte de carbono e nitrogênio – já que sempre existe uma porcentagem de proteína associada aos polissacarídeos extracelulares – por populações de algumas espécies de zooplânctons.
“Medimos e quantificamos essas transformações que a matéria orgânica sofre ao longo do tempo. Avaliamos também a atividade enzimática das bactérias, identificando a quantidade e o tipo de enzimas liberadas pelas bactérias no reservatório. Atualmente estamos estudando a diversidade das bactérias que se associam à MOD de cada uma das principais espécies de cianobactérias do reservatório”, disse Vieira.
A maior parte dos dados, de acordo com o cientista, já foi publicada em revistas nacionais e internacionais. O estudo também gerou diversas teses e dissertações com abordagens específicas sobre a atividade das cianobactérias.
“Surgiram diversos problemas interessantes e agora vamos partir para a análise de todos os compostos identificados. Com os dados que reunimos até o momento vamos publicar um livro de divulgação, que será uma síntese de todas as pesquisas”, adiantou Vieira.
Estudando as enzimas e os açúcares presentes na água, os pesquisadores aprofundaram o conhecimento sobre a dinâmica do fluxo de matéria orgânica.
“Alguns polissacarídeos são liberados pelas cianobactérias em estado coloidal, transformando-se em agregados gelatinosos que se grudam continuamente com detritos e outras espécies, formando uma espécie de biofilme flutuante que se torna cada vez maior e no qual há crescimento de bactérias”, afirmou.
Esse processo, segundo o professor, interfere no fluxo vertical da MOD em direção ao fundo do reservatório. "Certas espécies, como alguma diatomáceas, utilizam esse processo como uma maneira para afundar, mantendo-se em ambientes onde o tempo de residência das águas é baixo  – como ocorre em pequenos reservatórios  –, evitando que elas sejam 'lavadas' para fora do reservatório", disse.
Reações solares
A ação da radiação solar sobre o processo de formação da MOD, segundo Vieira, foi um dos aspectos mais surpreendentes do estudo. “Achávamos que a radiação solar aumentaria o ataque bacteriológico sobre a MOD. Mas descobrimos que o processo de radiação e o processo bacteriológico competem entre si”, disse.
Os pesquisadores achavam inicialmente que a MOD acumulada em grandes quantidades seria prontamente atacada por bactérias e transformada em CO2 e que, portanto, apenas uma pequena parcela dessa matéria orgânica dissolvida seria transportada.
“Como o ambiente é turbulento, há uma intensa mistura das águas, fazendo com que a MOD na superfície seja constantemente renovada e exposta à radiação ultravioleta do Sol. Achávamos que essa radiação facilitaria a quebra de moléculas e a decomposição da matéria orgânica. Mas o que ocorre é o contrário: grande parte dessas moléculas se transforma em compostos refratários ao ataque bacteriológico  – ou seja, inibe o ataque de bactérias. A síntese desses compostos se daria por condensação em moléculas maiores e por transformações diretas em compostos refratários por degradação”, explicou.
O impacto ambiental causado pelo acúmulo de cianobactérias é muito grande, de acordo com Vieira. Em torno das barragens, acumulam-se as chamadas manchas verdes, formadas pela exposição das bactérias ao Sol. Nesses locais e nessas condições, as cianobactérias envelhecidas morrem, liberando então grande quantidade de MOD, acompanhada de toxinas que, devido à proximidade dos vertedouros, são exportadas a jusante do reservatório.
"Além disso, o acúmulo de cianobactérias diminui a diversidade de peixes. Até há poucos anos era possível encontrar em grande quantidade, na região de Barra Bonita, peixes como trairão, piranha, lambari e outros. Hoje, eles não são encontrados com facilidade e alguns nem existem mais. Apenas as tilápias predominam”, disse Vieira.

Fonte: Agência FAPESP

 FAPESP – Quando alguém é infectado com o vírus HIV, é geralmente uma questão de tempo até que desenvolva Aids – período que pode ser ampliado com a introdução de tratamento medicamentoso, especialmente nos estágios iniciais da infecção.
Mas há um pequeno número de indivíduos que, mesmo exposto ao vírus, leva muito tempo para apresentar sintomas. E, em alguns casos, a doença simplesmente não se desenvolve.
Na década de 1990, pesquisadores mostraram que, entre aqueles que são naturalmente imunes ao HIV – que representam 1 em cada 200 infectados –, uma grande parte carregava um gene específico, denominado HLA B57. Agora, um grupo de pesquisadores nos Estados Unidos revelou um novo fator que contribui para a capacidade desse gene em conferir imunidade.
O estudo é destaque na edição desta quinta-feira (6/5) da revista Nature. O grupo, liderado pelos professores Arup Chakraborty, do Instituto de Tecnologia de Massachusetts, e Bruce Walker, do Instituto Médico Howard Hughes, descobriu que a presença do HLA B57 faz com que o organismo produza mais linfócitos T – glóbulos brancos que atuam na proteção contra infecções.
Pessoas com o gene têm um número maior de linfócitos T, que se grudam fortemente com mais pedaços do HIV do que aqueles que não têm o gene. Isso aumenta as chances de os linfócitos reconhecerem células que expressam as proteínas do vírus, incluindo versões mutantes que surgiram durante a infecção.
Esse efeito contribui para o controle maior da infecção pelo HIV (e por qualquer outro tipo de vírus que evolua rapidamente), mas também torna as pessoas mais suscetíveis a doenças autoimunes, nas quais os linfócitos T atacam as próprias células do organismo.
“A descoberta poderá ajudar pesquisadores a desenvolver vacinas que provoquem a mesma resposta ao HIV que ocorre naqueles que têm o gene HLA B57. O HIV está se revelando lentamente. Essa descoberta representa outro ponto em nosso favor na luta contra o vírus, mas ainda temos um caminho muito longo pela frente”, disse Walker.
“Esse é um estudo notável, que começou com uma observação clínica, integrou observações experimentais, gerou um modelo valioso e derivou desse modelo um conhecimento profundo do comportamento do sistema imunológico humano. Raramente alguém tem a oportunidade de ler um artigo que expande tão grandemente o conhecimento humano”, disse David Baltimore, professor de biologia do Instituto de Tecnologia da Califórnia e ganhador do Nobel de Medicina e Fisiologia em 1975.
O artigo Effects of thymic selection of the T-cell repertoire on HLA class I-associated control of HIV infection(DOI:10.1038/nature08997), de Arup Chakraborty e outros, pode ser lido por assinantes da Nature emwww.nature.com.

Agência FAPESP

5/4/2010


Agência FAPESP – Uma bactéria que pode bloquear a duplicação do vírus da dengue em mosquitos foi descoberta por cientistas da Universidade do Estado de Michigan, nos Estados Unidos.

O achado poderá ajudar no desenvolvimento de tratamentos contra a doença que ameaça cerca de 2,5 bilhões de pessoas em todo o mundo e para o qual atualmente não existe vacina.

Por Fábio de Castro

Agência FAPESP – Microrganismos que vivem em simbiose com plantas podem ser uma imensa e inexplorada fonte para o desenvolvimento de produtos naturais a partir de estruturas químicas otimizadas ao longo de milhões de anos pela evolução.


As novas estratégias para aperfeiçoar essa diversidade estrutural dos produtos naturais e multiplicar suas aplicações foi o tema da conferência de Leslie Gunatilaka, professor da Universidade do Arizona, Estados Unidos, na sexta-feira (26/2), durante o Workshop Internacional Biota-FAPESP sobre Metabolômica no Contexto da Biologia de Sistemas, realizado na sede da Fundação, em São Paulo.

O uso dos microrganismos como fonte de produtos naturais traz várias vantagens, de acordo com Gunatilaka. Uma delas é que eles podem ser encontrados no solo ou associados a plantas, líquens e animais.

“O número de microrganismos é muito grande e eles podem ser utilizados para produção em larga escala sem destruição ecológica. Além disso, com a manipulação das condições de cultura, podemos produzir uma incontável variedade de metabólitos”, disse.

O cientista descreveu as estratégias utilizadas por seu grupo para aperfeiçoar a diversidade estrutural de produtos naturais, envolvendo a manipulação das cepas de fungos e das condições de cultura.

Segundo Gunatilaka, as plantas que vivem em condições de estresse ambiental (como temperaturas muito baixas ou muito altas), podem ser excelentes fontes de produtos naturais bioativos, especialmente quando se associam a determinados microrganismos.

“Trabalhamos na região do deserto de Sonora, no Arizona. Em locais assim, com condições extremas e grandes variações de temperatura, as plantas precisam desenvolver formas de sobrevivência especiais. Elas fazem isso produzindo metabólitos secundários, muitas vezes com a ajuda de microrganismos”, explicou.

Um dos principais trabalhos desenvolvidos pelo grupo coordenado por Gunatilaka envolveu o fungo Paraphaeosphaeria quadriseptata, presente na rizosfera – a região onde raízes das plantas entram em contato com o solo – da Arabidopsis thaliana. Essa planta, da família da mostarda, é considerada um dos principais organismos modelo para o estudo de genética em botânica.

O grupo já havia descoberto anteriormente que esse fungo, que vive em associação com as plantas do deserto de Sonora, produz moléculas de monocilina, inibidoras da proteína de choque térmico (HSP90, na sigla em inglês). Uma pesquisa realizada em 2007 e publicada na revista Plant Physiology mostrou que a exposição da planta à monocilina aumentava sua resistência a condições ambientais letais.

“Sabíamos que a monocilina interagia com a HSP90, que é uma proteína muito interessante para aplicações no tratamento de câncer e doenças neurológicas. Queríamos ver se o composto tinha capacidade de modular a resposta da planta ao estresse ambiental. Conseguimos produzir grande quantidade de monocilina e verificamos que, ao ser aplicado em mudas da planta, o metabólito a induzia à termotolerância”, disse.

De acordo com o cientista, com a aplicação de 1 micromole do composto, as mudas conseguiam sobreviver a uma temperatura de 45º C por períodos de 50 a 75 minutos. “Com esses resultados conseguimos animar algumas empresas de agricultura a desenvolver produtos específicos e já temos alguns resultados muito promissores”, afirmou.

Segundo Gunatilaka, a resposta ao choque térmico tem um papel central para garantir que as células possam lidar com a desestabilização das proteínas.

“Com isso, a modulação dessa resposta ao choque térmico deve ter implicações importantes para doenças como o câncer e os problemas neurodegenerativos, assim como para a tolerância das plnatas ao estresse em ecossistemas áridos”, disse.

Fonte: Agência FAPESP

20/1/2010


Agência FAPESP – Um novo tipo de desinfetante de ação instantânea e de alta eficiência contra bactérias, vírus, fungos e príons será divulgado em artigo na edição de fevereiro do Journal of General Virology.

De acordo com os autores, do Instituto Robert Kock, de Berlim, Alemanha, a fórmula poderá ser usada na desinfecção de instrumentos cirúrgicos e auxiliar na redução de infecções hospitalares, um dos principais problemas de saúde pública.

14/1/2010

Por Fábio de Castro

Agência FAPESP – Um estudo epidemiológico realizado durante dois anos por pesquisadores da Universidade de São Paulo (USP) com crianças de João Pessoa (PB) sugere que os patógenos causadores da diarreia no Brasil estão mudando. A pesquisa mostrou que o mais prevalente dos agentes associados à doença é a bactéria Escherichia coli e não mais a Salmonella, que causava a maior parte dos casos há algumas décadas.
A pesquisa, cujos resultados foram publicados na revista Diagnostic Microbiology and Infectious Disease, foi coordenada pela professora Marina Baquerizo Martinez, do Departamento de Análises Clínicas e Toxicológicas (FBC) da Faculdade de Ciências Farmacêuticas (FCF) da USP.
Segundo Marina, autora principal do artigo, o estudo analisou amostras de soro extraídas de 290 crianças com diarreia e 290 crianças saudáveis (grupo de controle). A Escherichia coli foi o patógeno mais prevalente associado à diarreia aguda, correspondendo a 47,4% dos microrganismos isolados. A variedade enteroagregativa foi a mais comum: 25%. Apenas 7,9% dos patógenos isolados eram Salmonella.

“Temos estudos feitos nas décadas de 1980, 1990 sobre a etiologia – ou fatores causais – da diarreia. Comparando o estudo feito na Paraíba com essa série histórica, podemos observar que na década de 2000 houve uma diferença acentuada em relação ao microrganismo que mais incide na população. Até agora, a Escherichia coli enteroagregativa não havia sido identificada no Brasil como agente principal”, disse Marina à Agência FAPESP.

Realizada entre 2004 e 2006, a pesquisa teve seus resultados aceitos para publicação em 2008, mas veiculados apenas em janeiro de 2010. Marina explica que, para estudos epidemiológicos, os dados podem ser considerados atuais.

“É importante fazer esse tipo de pesquisa porque, quando a criança com diarreia é atendida por um médico, o exame para identificação do agente causador da doença não faz parte da rotina. O estudo epidemiológico permite saber quais são os patógenos em circulação no país. Isso é relevante, pois o fator de virulência pode mudar muito”, disse a pesquisadora, que atualmente coordena três projetos de Auxílio à Pesquisa – Regular apoiados pela FAPESP.

De acordo com a professora, vários agentes emergentes têm sido identificados nos últimos anos, como o rotavírus. “Nas décadas de 1970 e 1980 o agente mais importante era a Salmonella. Mais tarde o rotavírus passou a ser um agente causador importante – tanto que a vacinação para esse microrganismo passou a ser oferecida na rede pública. Agora temos a prevalência da Escherichia coli”, explicou.

Os estudos epidemiológicos visando a identificar a virulência dos patógenos em circulação e as pesquisas sobre a etiologia mudaram, gradualmente, o tratamento da doença.

“Na década de 1980 muitas crianças eram internadas com diarreia causada por Salmonella. Hoje, graças a estudos sobre a etiologia da doença, foi possível tratá-la de forma mais global e passou-se a divulgar a necessidade de hidratar a criança o mais cedo possível. O resultado disso é que hoje as crianças não são mais internadas nesse caso”, explicou.

A pesquisadora afirma que o grupo se surpreendeu com a prevalência da Escherichia coli. “Achávamos que no Nordeste brasileiro a etiologia da diarreia permanecia a mesma, com predominância da Salmonella. Foi uma surpresa ver que a região tinha esses agentes atípicos como causa da diarreia aguda”, disse.


Questão de pobreza

O grupo liderado por Marina atualmente realiza um estudo da etiologia da diarreia no Hospital Universitário (HU) da USP, também com apoio da FAPESP.

“Estamos colhendo material para o projeto, que tem término previsto para março de 2011. A ideia é analisar a etiologia da diarreia em São Paulo para comparar com os dados dos estudos feitos na região nas décadas de 1980 e 1990”, disse.

A professora explica que a diarreia é uma doença infecciosa autolimitante – isto é, os sintomas desaparecem espontaneamente com o tempo. “Apenas em alguns casos muito graves há necessidade de tratamento e internação, por exemplo, quando as diarreias causadas por Salmonella geram febres muito altas e infecções no sangue”, afirmou.

De acordo com dados da Organização Mundial da Saúde (OMS), a diarreia está entre as principais causas de mortalidade infantil, matando cerca de 2 milhões de crianças a cada ano em todo o mundo – especialmente nos países em desenvolvimento. No Brasil, a doença também é uma das maiores causas de mortes de crianças.

“Em São Paulo o quadro é parecido com o dos países desenvolvidos. Mas temos incidência e mortalidade bastante altas tanto no Norte como no Nordeste. A diarreia é, principalmente, uma questão de pobreza”, disse Marina.

O artigo Etiology of childhood diarrhea in the northeast of Brazil: significant emergent diarrheal pathogens, de Marina Baquerizo Martinez e outros, pode ser lido por assinantes da Diagnostic Microbiology and Infectious Disease em www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/18508227.



Fonte: Agência FAPESP