De doenças infecciosas à busca de fármacos
Saiba mais sobre os projetos defendidos nos Programas de Biologia Parasitária, Biologia Celular e Molecular e Biologia Computacional e Sistemas através de cooperação entre IOC e IFAC
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Firmado com o objetivo de promover a capacitação de professores e técnicos do Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Acre (IFAC) em programas de pós-graduação
Stricto sensu do Instituto Oswaldo Cruz (IOC/Fiocruz), ampliando a oportunidade para formação de doutores na região Norte do país, o Programa IOC-IFAC de Doutoramento em Ciência, Tecnologia e Educação na Amazônia chegou ao fim com 19 teses defendidas. Projetos desenvolvidos nos Programas de Biologia Parasitária e Biologia Celular Molecular investigaram condições locais que podem impactar na transmissão da doença de Chagas, malária, hanseníase e leishmaniose. Já pesquisas realizadas no Programa de Biologia Computacional e Sistemas tiveram como alvo o desenvolvimento e a aplicação de metodologias computacionais para o estudo da evolução de protozoários e a busca de novos alvos de ação de fármacos. Os resultados dos trabalhos, assim como dos estudos defendidos nos Programas de Ensino em Biociências e Saúde e Biodiversidade e Saúde, foram apresentados no ‘Simpósio de Pós-graduação
Stricto sensu IOC-IFAC: perspectivas integrativas na Amazônia’, realizado de 17 a 19 de outubro, no campus do IFAC em Rio Branco, no Acre.
Parasitos em morcegos
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Foto: Jaqueline Oliveira / DSCOM-IFAC |
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Francisco Charles Bezerra dos Santos encontrou alta diversidade de parasitos Trypanosoma em morcegos no Acre |
A presença de parasitos do gênero Trypanosoma – incluindo a espécie
Trypanosama cruzi, causadora da doença de Chagas – em morcegos do Acre foi investigada, pela primeira vez, na tese do engenheiro agrônomo Francisco Charles Bezerra dos Santos. O estudo foi realizado em dois locais com diferentes graus de perturbação ecológica: uma floresta urbana em Rio Branco e uma área de mata mais preservada em Xapuri. Ao todo, 367 morcegos foram examinados. A quantidade de animais capturados foi semelhante nos dois pontos de coleta, mas a diversidade mostrou-se maior na paisagem preservada: 29 espécies foram identificadas em Xapuri, contra 17 em Rio Branco. A infecção por parasitos Trypanosoma foi detectada em 85 morcegos – cerca de 20% do total – sendo também mais frequente no bioma preservado. O estudo revelou ainda alta diversidade entre os parasitos, com seis espécies ou genótipos identificados. Segundo o autor da tese, a pesquisa contribui para preencher lacunas no conhecimento sobre o ciclo do
T. cruzi no Acre, o que é importante considerando o aumento dos casos de doença de Chagas no estado. “O trabalho aponta que os morcegos estão envolvidos na manutenção das variedades de
T. cruzi TcI e TcIV, as mesmas associadas aos casos de doenças de Chagas na Amazônia. Além disso, a diversidade de tripanosomas circulando em morcegos pode ser maior que a descrita na tese, visto que um dos isolados obtidos provavelmente trata-se de uma nova espécie deste gênero”, pontuou Francisco Charles. A tese ‘Importância de Chiroptera na manutenção de espécies de Trypanosoma (Trypanosomatida, Trypanosomatidae) no Estado do Acre’ foi desenvolvida no Programa de Pós-graduação em Biologia Parasitária, sob orientação do pesquisador André Luiz Rodrigues Roque, do Laboratório de Biologia de Tripanosomatídeos do IOC, e co-orientação da pesquisadora Ana Maria Jansen-Franken, chefe do mesmo Laboratório.
Vetores da malária
O estudo realizado pela engenheira florestal Lilliane Maria de Oliveira Martins analisou a diversidade e a dinâmica de populações de mosquitos do gênero Anopheles, vetores da malária, em Cruzeiro do Sul. Localizado no Vale do Juruá, o município é o segundo maior do Acre e registrou mais de 19 mil casos da doença em 2016, sendo considerado uma área hiperendêmica. As coletas de mosquitos adultos e larvas foram realizadas em quatro locais com características ambientais diferentes: às margens do Rio Môa, onde se encontra uma floresta primária; no campus do IFAC, que apresenta um mosaico de paisagens distintas; no bairro Sabueiro, um dos mais populosos de Cruzeiro do Sul, com altos índices de casos de malária e onde ainda existem pequenos fragmentos florestais; e na Fazenda, área destinada à criação intensiva de peixes. Ao todo, insetos de nove espécies ou complexos de espécies foram identificados, incluindo
Anopheles darlingi, principal vetor da malária na Amazônia, e
Anopheles albitarsis s.l., considerado vetor potencial da infecção. A autora da pesquisa ressalta que foram observadas variações na composição e na abundância das espécies, evidenciando a relação entre os vetores e as características naturais de cada ponto de coleta. “Com a identificação das espécies de Anopheles e seus comportamentos em relação a características ambientais e climáticas, o trabalho representa uma ferramenta importante para o conhecimento da distribuição da fauna anofélica, bem como sua dinâmica populacional, e pode contribuir no enfrentamento de um dos maiores agravos na saúde pública em Cruzeiro do Sul”, declarou Liliane. Defendida na Pós-graduação em Biologia Parasitária do IOC, a tese ‘Bionomia de
Anopheles spp. (Diptera: Culicidae) em diferentes ecótopos no município de Cruzeiro do Sul: uma abordagem de pequena escala para a epidemiologia da malária no estado do Acre, Amazônia ocidental’ foi orientada pelo pesquisador Rafael Maciel de Freitas, do Laboratório de Mosquitos Transmissores de Hematozoários do IOC, e co-orientada pela pesquisadora Teresa Fernandes Silva do Nascimento, do mesmo Laboratório.
Disseminação da hanseníase
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Foto: Jaqueline Oliveira / DSCOM-IFAC |
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Ricardo dos Santos Pereira sugere que a combinação de metodologias pode contribuir para o diagnóstico precoce da hansneíase |
A tese do biólogo Ricardo dos Santos Pereira avaliou metodologias que podem contribuir para o diagnóstico precoce da hanseníase em Rio Branco, capital do Acre. Um levantamento de casos registrados entre 2006 e 2016 apontou queda nas taxas de detecção da infecção na cidade. No entanto, o índice ainda foi classificado como alto no último ano analisado: 1,62 novos casos para cada 10 mil habitantes. O mapeamento dos registros mostrou que cerca de 30% dos bairros mantiveram o quadro hiperendêmico – com detecção acima de 4 casos por 10 mil habitantes no triênio de 2014 a 2016 – apesar da redução média observada no município. As maiores taxas ocorreram nas áreas com menor infraestrutura e população residente de baixo poder aquisitivo. A pesquisa contemplou também uma avaliação de dois tipos de testes rápidos para diagnóstico da hanseníase, que identificam anticorpos contra a doença, e de um método molecular, baseado na metodologia de reação em cadeia da polimerase (conhecida pela sigla em inglês PCR), que detecta o DNA das bactérias nas amostras. Segundo o autor, o trabalho apontou necessidade de aperfeiçoamento dos testes rápidos, mas a combinação de metodologias pode ser promissora para o diagnóstico precoce da hanseníase. “Estas estratégias podem ser adotadas não somente em Rio Branco, mas no Brasil e no mundo. A metodologia consiste no mapeamento dos casos, através da análise epidemiológica e espacial, destacando as áreas de maior vulnerabilidade; na triagem da doença, com utilização dos testes rápidos para a avaliação de contatos intradomiciliares e busca ativa de casos novos; e no diagnóstico precoce e acompanhamento do tratamento, por meio dos exames moleculares”, afirmou Ricardo, que foi orientado pelo pesquisador, Milton Ozório Moraes, chefe do Laboratório de Hanseníase do IOC. A tese ‘Análise epidemiológica, sorológica e genética da hanseníase no município de Rio Branco/AC’ foi desenvolvida na Pós-graduação em Biologia Celular e Molecular.
Transmissores de leishmanioses
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Foto: Jaqueline Oliveira / DSCOM-IFAC |
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Márcia Moreira de Ávila identificou, pela primeira vez no Brasil, insetos da espécie Sciopemyia vattierae |
Os insetos flebotomíneos, popularmente conhecidos como mosquitos-palha e transmissores da leishmaniose tegumentar americana, foram o alvo da tese da bióloga Márcia Moreira de Ávila. A pesquisa investigou a distribuição dos vetores em três áreas de Rio Branco com registros de transmissão da doença, sendo dois assentamentos rurais e um parque florestal urbano. Ao todo, 2.517 flebotomíneos foram coletados, com maior abundância nas áreas rurais – 2.304 insetos coletados – do que na floresta urbana – 213 vetores capturados. Entre 43 espécies identificadas, foram encontrados, pela primeira vez no Brasil, espécimes de
Sciopemyia vattierae, variedade de flebotomíneo detectada na Bolívia, Peru e Colômbia. A infecção por parasitos causadores da leishmaniose tegumentar americana foi verificada em insetos de 13 espécies. A maioria dos casos foi provocada por parasitos
Leishmania (
Viannia)
braziliensis, com apenas uma ocorrência de
Leishmania (
Viannia)
guyanensis. Entre outros achados, a pesquisa apontou a necessidade de investigar a capacidade vetorial de quatro espécies de flebotomíneos que nunca tinham sido detectadas com infecção natural por Leishmania antes. Segundo a autora da tese, os dados sugerem que a distribuição dos flebotomíneos está associada ao nível de degradação do ambiente. “A área urbana onde foi feito o estudo da composição faunística trata-se de um parque com influência de uma área de proteção ambiental (APA). Nesse local, o índice de abundância de insetos foi menor, ao mesmo tempo em que verificamos maior diversidade de espécies e uniformidade, o que indica que o ambiente está em equilíbrio. Já no ambiente rural, além de grande abundância, observamos dominância de algumas espécies, justamente aquelas que conseguem melhor adaptação às modificações ambientais”, comentou Márcia. Realizada na Pós-graduação em Biologia Celular e Molecular, a tese ‘Aspectos da fauna flebotomínea (Diptera: Psychodidae) e da infecção por
Leishmania spp. em cães domésticos em uma área de alta incidência de Leishmaniose Tegumentar em Rio Branco, Acre’ foi orientada pelo pesquisador Reginaldo Peçanha Brazil, do Laboratório de Doenças Parasitárias do IOC.
Estudo da evolução
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Foto: Jaqueline Oliveira / DSCOM-IFAC |
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Darueck Acácio Campos desenvolveu uma metodologia para análises de genômica comparativa |
Bacharel em sistemas de informação, Darueck Acácio Campos apresentou em sua tese uma nova metodologia computacional para a investigação das relações evolutivas entre organismos de espécies distintas. Combinando diferentes programas para análise de dados do genoma de três protozoários, o trabalho buscou identificar genes chamados de homólogos, que possuem origem em um ancestral comum dos microrganismos em questão. O estudo teve como foco patógenos ainda pouco estudados:
Cryptosporidium muris, parasito de roedores, causador de gastroenterite e diarreia, detectado principalmente em pacientes imuncomprometidos;
Entamoeba invadens, microrganismo que infecta répteis e é usado como um modelo para estudos por sua semelhança com o parasito humano
Entamoeba histolytica, causador da amebíase; e
Trypanosoma grayi, patógeno de crocodilos africanos que apresenta semelhanças com o
Trypanosoma cruzi, agente da doença de Chagas. A pesquisa comparou dois programas computacionais para identificação de genes homólogos e desenvolveu uma nova metodologia capaz de conciliar os resultados das diferentes abordagens para encontrar grupos inéditos de genes com origem evolutiva comum. Ao todo, 59 ‘supergrupos homólogos’ foram identificados, sendo 35 encontrados nos três protozoários estudados e 24 presentes em dois dos microrganismos. “A metodologia desenvolvida na tese pode ser aplicada para estudos em qualquer organismo, bastando como entrada no processo os genomas sequenciados, disponíveis publicamente. Uma vez que nossa região é caracterizada por grande biodiversidade, estudos de genômica comparativa utilizando métodos computacionais encontram aqui uma grande oportunidade para aprofundamento do conhecimento sobre nossas espécies”, ressalta Darueck. Desenvolvida na Pós-graduação em Biologia Computacional e Sistemas, a tese ‘De supergrupos a superfamílias: um estudo de homologia em protozoários’ foi orientada pelo pesquisador Alberto Martín Rivera Dávila, do Laboratório de Biologia Computacional e Sistemas do IOC.
Análise de artigos científicos
Considerando o volume cada vez maior de dados gerados por pesquisas científicas, a tese do cientista da computação Marlon Amaro Coelho Teixeira desenvolveu uma metodologia para processar grandes conjuntos de artigos científicos. O método tem como base a anotação semântica, técnica que consiste em associar informações contidas em textos a metadados como variações de vocabulário e conceitos relacionados, ampliando as possibilidades de acesso. Extraídas dos textos, essas informações são inseridas em um banco de dados chamado ‘data mart’, que permite realizar diversos cruzamentos e operações como agregação, seleção e projeção. Além de esclarecer o passo-a-passo do método, a tese ilustrou sua aplicação. Partindo de palavras-chaves apontadas por pesquisadores, um levantamento no repositório virtual Pubmed identificou 1.383 artigos relacionados aos conceitos e microrganismos de interesse dos cientistas, nos quais apareciam 4.187 termos de proteínas, 2.116 termos de organismos e 249 químicos. Utilizando a metodologia proposta, os dados foram processados visando à identificação de novos alvos para o desenvolvimento de fármacos contra o
Trypanosoma brucei, causador da doença do sono. A análise apontou 92 proteínas, das quais 35 constam do banco de dados público de alvos farmacológicos ‘TDR targets’ e 57 constituem novos alvos em potencial. “Desenvolver ferramentas computacionais capazes de extrair e analisar grande quantidade de dados não estruturados possibilita aos pesquisadores obter muito mais informação em menor tempo, além de conseguir estabelecer relações ocultas entre diferentes conceitos, o que manualmente seria inviável”, enfatiza Marlon. Com orientação do pesquisador Floriano Paes Silva Junior, chefe do Laboratório de Bioquímica Experimental e Computacional de Fármacos do IOC, e co-orientação da pesquisadora Maria Cláudia Reis Cavalcanti, professora do Instituto Militar de Engenharia (IME), a tese ‘Metodologia de desenvolvimento de data marts para apoio à decisão baseado no uso de ontologias e estudo de caso para a priorização de alvos de fármacos em tripanossomatídeos’ foi defendida no Programa Biologia Computacional e Sistemas.
Reportagem: Maíra Menezes
Edição: Vinicius Ferreira
29/10/2018
Permitida a reprodução sem fins lucrativos do texto desde que citada a fonte (Comunicação / Instituto Oswaldo Cruz)
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