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Análise comparativa de metagenomas de transportes públicos
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2025-01-17) Silva, Marcos Guilherme da Costa; Medeiros, Silvia Regina Batistuzzo de; https://orcid.org/0000-0003-2431-0479; http://lattes.cnpq.br/5882662534904226; http://lattes.cnpq.br/7243708323682768; Dalmolin, Rodrigo Juliani Siqueira; https://orcid.org/0000-0002-1688-6155; http://lattes.cnpq.br/4065178015615979; Felipe, Maria Beatriz Mesquita Cansanção; http://lattes.cnpq.br/3673464953672300
Transportes públicos são áreas de alto fluxo de pessoas e densidade populacional, elementos característicos do ambiente urbano, e constituem ecossistemas complexos de microrganismos influenciados pelo movimento humano. O grande trânsito de pessoas viabiliza o transporte de microrganismos patogênicos como vírus e bactérias. O fluxo de organismos patogênicos tem estado em voga devido à recente pandemia, bem como pelo abundante fluxo de diversos tipos de bactérias responsáveis pela maioria das doenças infecciosas emergentes. Os métodos de análise da área de metagenômica são eficientes devido a sua capacidade de estudo sem necessidade de cultivo, aliado a isso, temos o uso do sequenciamento de próxima geração (do inglês, NGS) como alternativa para análise de grandes quantidades de organismos diversos e permitindo uma gama de manipulações de dados por meio do uso de ferramentas de bioinformática, sendo um avanço para análises taxonômicas e de anotação funcional. Em 2015, foi fundado o consórcio internacional Metadesign of the Subways and Urban Biomes (MetaSUB), visando coletar, isolar e sequenciar amostras coletadas de transportes públicos, contendo em seu banco de dados, aberto ao público, 5936 amostras de mais de 70 cidades em 28 países. Recentemente, um grupo de pesquisa do Laboratório de Biologia Molecular e Genômica (LBMG) da UFRN realizou um estudo com a coleta de amostras de swabs do interior de ônibus para identificação do microbioma dos transportes públicos de Natal, resultando em sequências de material genético que traçam um panorama dos organismos encontrados nesses ambientes na cidade. Este estudo propõe a observação dos microrganismos do interior de transportes públicos em 9 cidades ao redor do mundo, disponibilizadas pelo banco de dados do consórcio MetaSUB, e a comparação dos resultados dos transportes da cidade de Natal, visando determinar as semelhanças e discrepâncias entre os microbiomas estudados, tendo como resultado que cerca de 31% dos organismos aparecem em todas as cidades selecionadas, com essa proporção refletindo as espécies mais encontradas de forma geral. Cutibacterium acnes é a espécie mais abundante na maioria das regiões. Bactérias são predominantes, com destaque para o grupo ESKAPE dentre as de maior risco à saúde. O microbioma de Natal corresponde ao esperado para o ambiente analisado, com média próxima a 1.0e+07 de leituras por amostra, a segunda maior, e presença significativa das espécies Lawsonella clevelandensis e Phreatobacter oligotrophus, incomuns em relação às cidades vistas.
Análise da toxicidade do biomaterial hidroxiapatita funcionalizada com o íon estrôncio (Sr-HA) em Zebrafish (Danio rerio)
(2023-10-27) Silva, Elisângela da Costa; Medeiros, Silvia Regina Batistuzzo de; https://orcid.org/0000-0003-2431-0479; http://lattes.cnpq.br/5882662534904226; Rachetti, Vanessa de Paula Soares; https://orcid.org/0000-0002-9551-8771; http://lattes.cnpq.br/1524215726056886; Grisólia, César Koppe; https://orcid.org/0000-0002-4456-1577; http://lattes.cnpq.br/6611558584487547
A hidroxiapatita (HA) é um componente inorgânico essencial encontrado no tecido ósseo humano, e sua compatibilidade com sistemas biológicos a torna amplamente aplicável em diversos campos biomédicos. A capacidade de incorporar íons diversos na estrutura da HA permite a modificação de suas propriedades, tornando-as mais semelhantes às do próprio tecido ósseo. Um desses íonsque pode ser incorporado é o estrôncio, conhecido por sua habilidade em estimular a atividade osteogênica. No entanto, osefeitosbiológicosdasnanopartículasdeHAfuncionalizadascom estrôncio (SrHA) ainda não são completamente compreendidos. Para abordar essa lacuna, foi realizado um estudo de embriotoxicidade utilizando zebrafish (Danio rerio), seguindo as diretrizes da OCDE 236. Os embriões de zebrafish foram expostos a microesferas contendo nanopartículas de nSrHA sintetizadas a temperaturas de 5 °C e 90 °C por 120 horas. Durante o teste, foi avaliado a taxa de mortalidade, os parâmetros de desenvolvimento e a produção de espécies reativas de oxigênio (ERO). Em 168 horas pós fertilização (hpf), parâmetros comportamentais foram avaliados por meio de respostas motoras e comportamento do tipo ansioso para verificar se os biomateriais causaram efeitos neurotóxicos. Os resultadosrevelaram que a taxa de sobrevivência diminuiunogrupoSrHAsintetizadoa5°C,ehouveumaumentona produção de ERO nesse grupo. No entanto, nenhum dos biomateriais causou alterações morfológicas que sugerissem toxicidade durante o desenvolvimento larval. Além disso, os testes comportamentais não mostraram diferenças significativas em nenhum dos grupos experimentais, sugerindo que a exposição aos biomateriais testados não teve efeitos neurotóxicos. Essas descobertasforneceminformaçõesvaliosassobreasegurançados biomateriais nanoestruturados à base de HA e destacam sua promissora aplicabilidade no reparo do tecido ósseo. Com o crescenteusodosbiomateriaisàbasedehidroxiapatita,éessencial investigações sobre a segurança dessesmateriais
Análise de transcriptoma de células-tronco mesenquimais humanas durante a osteogênese
(2017-09-01) Rocha, Ana Carolina Pereira; Medeiros, Silvia Regina Batistuzzo de; ; ; Lima, Daniel Chaves de; ; Marques, Joana Cristina Medeiros Tavares; ; Lima, João Paulo Matos Santos;
A diferenciação das células-tronco mesenquimais humanas (CTMh) em osteoblasto segue um programa específico de expressão gênica, comprometendo-se inicalmente sob a influência das vias Wnt (Wingless pathway) e das BMPs (bone morphogenetic protein) que direcionam a célula a sua transformação em osteoblasto. Entretanto, as vias ativadas especificamente durante a fase inicial da diferenciação são ainda pouco exploradas. Assim, o objetivo deste trabalho foi caracterizar o perfil transcricional do início do processo de diferenciação de CTMh, obtidas da veia do cordão umbilical, em osteoblasto, a partir da técnica de RNA-Seq. A partir dos dados de transcriptoma, foi produzida uma lista ordenada de genes funcionalmente associados, obtida pela média da expressão gênica tomada sobre genes vizinhos nesta lista, facilitando, assim, a sua interpretação biológica. Para o estudo de ontologia gênica e delineamento do perfil de expressão durante a osteogênese, os processos metabólicos e funções moleculares significativamente alterados durante o decorrer do processo de diferenciação foram analisados em diversas ferramentas (REVIGO, GOrila, PANTHER, LNCipedia e NONCODE) e descritos. Durante a indução à diferenciação das CTMh em osteoblasto, foi observado o aumento da expressão de genes característicos do fenótipo osteoblástico já a partir do primeiro dia de diferenciação. Foram identificados RNAs não codificantes, consoante a evolução da diferenciação, bem como genes envolvidos na formação de rafts de membrana, já a partir do terceiro dia de diferenciação. Durante o terceiro dia de indução, genes envolvidos na regulação da diferenciação celular e em outros processos biológicos que precedem a diferenciação, como adesão celular, sinalização e resposta à fatores químicos externos já apresentaram aumento em sua expressão. O estudo da expressão gênica durante estes três primeiros dias revelou ainda a diminuição na expressão de genes envolvidos em processos biológicos de manutenção de metabolismo basal, degradação de RNA e organização do citoesqueleto, indicando assim que as mudanças celulares que levam a célula a entrar em diferenciação podem ter origem durante os três primeiros dias de tratamento osteogênico.
Análise do estresse oxidativo e morte celular por material particulado da queima da Amazônia e compostos isolados
(2016-09-19) Peixoto, Milena Simões; Medeiros, Silvia Regina Batistuzzo de; Alves, Nilmara de Oliveira; ; http://lattes.cnpq.br/7763292684638407; ; http://lattes.cnpq.br/5882662534904226; ; http://lattes.cnpq.br/6072610047748378; Coutinho, Leonam Gomes; ; http://lattes.cnpq.br/1909294735239579; Lajus, Tirzah Braz Petta; ; http://lattes.cnpq.br/9979644969955564
A poluição atmosférica é um fator de risco ambiental, e consequentemente, um problema a saúde. Diversas substâncias são lançadas diariamente por meio de atividades antropogênicas ou naturais, tornando o ar impróprio e nocivo ao bem-estar de seres humanos e prejudicial à fauna e à flora. Na região amazônica, os desmatamentos e as queimadas têm causado prejuízos para a população exposta. Estudos demonstram que essas partículas presentes no ar causam sérios problemas respiratórios e cardiovasculares, incluindo danos ao DNA. Diante disso, o objetivo desse estudo foi avaliar o estresse oxidativo, a integridade mitocondrial e morte celular desencadeados por compostos orgânicos do material particulado menor que 10 μm (MP10) oriundos da queima de biomassa da floresta Amazônica, assim como os efeitos do reteno, marcador de queima de biomassa, em células epiteliais do pulmão humano (A549). Para tal, foi avaliado a formação de espécies reativas de oxigênio (ERO) com os corantes DCF e MitoSOX e o processo de autofagia por expressão e distribuição das isoformas da proteína LC3, marcadora de autofagossomo maduro, em células A549 expostas a 200 μg/mL e 400 μg/mL de MP10 nos tempos de 24 h e 72 h. Da mesma forma, foi analisado os efeitos do reteno sobre estresse oxidativo nas concentrações de 3,3 ng/mL, 10 ng/mL e 30 ng/mL. Também foi observado a função mitocondrial com TMRM e Mitotracker e o processo de morte celular via marcação por anexina e iodeto de propídeo. Com relação à fração orgânica do material particulado, esta induziu um aumento da produção de ERO intracelulares e de superóxido mitoncondrial. Além disso, a exposição ao MP10 desencadeou a formação de autofagossomos, sugerindo o aumento da autofagia. Nas análises biológicas com o reteno, os dados mostraram que este composto levou ao aumento de ERO e de superóxido mitocondrial, a hiperpolarização da membrana mitocondrial, assim como o aumento do conteúdo mitocondrial em todos os tempos testodos. Porém, o reteno só foi capaz de induzir a morte celular na maior concentração utilizada e no período de 72 h. Com esses resultados, é importante enfatizar a necessidade de redução da emissão de poluentes por queima de biomassa, buscando políticas de controle. Além disso, a toxicidade apresentada pelo reteno levanta um alerta em relação a inclusão desse composto, marcador de queima de biomassa, na avaliação de risco dos hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (HPA).
Análise do perfil epigenético de crianças com fendas labiopalatinas não sindrômicas
(2019-08-14) Rêgo, Amanda Jussara Figueirêdo; Amaral, Viviane Souza do; ; ; Navoni, Julio Alejandro; ; Medeiros, Silvia Regina Batistuzzo de;
As fendas labiopalatinas não sindrômicas (FL/PNS) são defeitos congênitos advindos de causas ambientais e genéticas. Estudos recentes têm associado os fatores epigenéticos, como a metilação do DNA, à hereditabilidade dessa malformação complexa, assim como a nutrição vem sendo considerada um gatilho ambiental das FL/PNS atuando diretamente no perfil de metilação. Desta forma, o objetivo desse trabalho foi analisar o padrão epigenético do DNA de crianças com FL/PNS. Também foi investigado o padrão dietético dos fissurados e o perfil de exposição durante a gestação de suas mães. Foram coletadas células da mucosa oral de todas as crianças para a extração do DNA e determinação da metilação global e específica. Para isso, aplicou-se a técnica de análise de restrição combinada por bissulfito (COBRA) às 5-metilcitosinas (5-mC) das regiões LINE-1 e Alu, pois compreendem cerca de 30 % do genoma humano, e, adicionalmente, foi feita a reação em cadeia da polimerase para análise da metilação específica do promotor do BRCA1. A escolha desse gene foi baseada no seu papel na estabilidade do genoma. Além disso, as mães colaboraram com a pesquisa respondendo um questionário sobre informações dietéticas sobre seus filhos e fatores de exposição na gestação. Como resultado, em relação aos scores do perfil dietético analisados, foi observado que o grupo controle apresentou um maior consumo de “ultraprocessados”, “trigo refinado”, “gorduras vegetais processadas”, “carboidratos simples” e “embutidos” (p<0,05), porém, quanto às demais categorias de alimentos, não houve diferença estatística entre os grupos. Com relação aos dados da gestação, foi visto uma baixa taxa de programação gestacional e consequente atraso no início do uso dos suplementos nutricionais que favorecem o adequado desenvolvimento do embrião. Além disso, o tempo de uso de anticoncepcionais antes da gestação foi significativamente maior para as mães do grupo de fendas e associado ao aumento do risco em quase duas vezes de seus filhos nascerem com fendas (p=0,036; IC 95%, 0,639 – 4,134). Sobre os dados de metilação global, foi encontrado uma porcentagem média de 5-mC apenas para o LINE-1, respectivamente, de 48% e 45,3%, controle e fenda, com diferença estatística significante (p=0,047). E o promotor do BRCA1 mostrou-se metilado em 30.4% e 56.5%, controle e fenda, respectivamente, sem diferença estatística entre os grupos. Em geral, foi visto que o perfil alimentar dos participantes da pesquisa é de baixa qualidade, e mesmo a alimentação sendo discretamente melhor entre os indivíduos do grupo fenda, houve tendência maior à hipometilação global e hipermetilação no BRCA1 nas crianças com fendas, corroborando com as especulações recentes de que marcas epigenéticas da metilação do DNA podem ser fruto de uma herança epigenética transgeracional e ter efeitos na etiologia dessa malformação. Porém, são necessários mais estudos para a confirmação desses achados e compreensão de outros mecanismos epigenéticos que estejam atuando conjuntamente com as variantes de susceptibilidade genética e em consequência aos fatores ambientais responsáveis pela caracterização desse fenótipo.
Aplicação dos íntrons do grupo I do mitogenoma de Cryptococcus neoformans e Cryptococcus gattii para identificação de espécies e sua associação com susceptibilidade a antifúngicos
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2023-04-17) Gomes, Ronald Muryellison Oliveira da Silva; Theodoro, Raquel Cordeiro; https://orcid.org/0000-0001-5016-1046; http://lattes.cnpq.br/0977453259767928; http://lattes.cnpq.br/4820520662037366; Medeiros, Silvia Regina Batistuzzo de; https://orcid.org/0000-0003-2431-0479; http://lattes.cnpq.br/5882662534904226; Andrade, Vania Sousa; Teixeira, Marcus de Melo
Os complexos de espécies de Cryptococcus neoformans e Cryptococcus gattii são compostos por fungos patogênicos que matam mais de 112.000 pessoas anualmente em todo o mundo, sendo a meningoencefalite o principal sintoma da criptococose. Características como virulência e susceptibilidade a antifúngicos podem variar dentro de cada espécie segundo o genótipo fúngico: C. neoformans é dividido nos tipos moleculares VNI, VNII, VNIII e VNIV e C. gattii em VGI, VGII, VGIII e VGIV. Sendo assim, é necessário e urgente um diagnóstico diferencial com marcadores moleculares específicos. Os íntrons autocatalíticos do grupo I podem ser um alvo potencial para distinção entre os tipos moleculares dessas leveduras já que possuem polimorfismos quanto a sua presença e sequência de pares de bases. Além disso, como o auto-splicing destes elementos é vital para a célula fúngica, eles são considerados importantes alvos terapêuticos, uma vez que estão ausentes no genoma humano. Com base nisso, este estudo objetivou avaliar a presença de íntrons do grupo I nos genes mitocondriais cob e cox1 de isolados fúngicos do gênero Cryptococcus, buscar ORFs com genes de endonucleases nas sequências intrônicas, averiguar o potencial uso desses elementos genéticos como marcadores moleculares para diferenciação de genótipos e/ou espécies e analisar sua relação com a susceptibilidade a antifúngicos, além de estudar sua origem, distribuição e evolução através de análises filogenéticas. Os dados obtidos da amplificação de íntrons dos genes cob e cox1 mostraram que o complexo C. neoformans possui em média menos íntrons em seu mitogenoma e que há um grande polimorfismo de presença e de tamanho destes elementos entre e dentro dos genótipos, o que impossibilita o uso de um único marcador intrônico para diferenciar genótipo e/ou espécie nos complexos C. neoformans e C. gattii. Contudo, a diferenciação entre as espécies é possível com combinações de PCRs dos íntrons de mtLSU e cox1 para espécies de C. neoformans e dos íntrons de mtLSU e cob para C. gattii. Aproximadamente 80,5% dos íntrons sequenciados possuíam homing endonucleases e as análises filogenéticas mostraram que íntrons que ocupam o mesmo sítio de inserção formam clados monofiléticos e provavelmente possuem como ancestral comum um íntron que invadiu esse sítio antes da divergência entre as espécies. Houve apenas um caso de invasão heteróloga oriunda provavelmente de transferência horizontal entre um isolado do genótipo VGIV e outros fungos. Quanto aos ensaios de susceptibilidade aos antifúngicos, viu-se que os valores de concentração inibitória mínima do fluconazol, 5-flucitosina e pentamidina se mostraram estatisticamente associados aos complexos de espécies, tendo o C. gattii maiores MICs para o fluconazol e o C. neoformans maiores MICs para 5-flucitosina e pentamidina. A presença de íntrons se mostrou relacionada com a susceptibilidade à anfotericina-B, para a qual uma maior quantidade de íntrons esteve associada a menores valores de MIC e à 5-flucitosina e pentamidina, para as quais a influência da presença de íntrons variou entre os complexos: quanto à 5-flucitosina, a presença de íntrons se relacionou com menor susceptibilidade em C. neoformans e maior em C. gattii, e o cenário oposto foi visto para pentamidina, para a qual os íntrons estiveram associados à maior susceptibilidade em C. neoformans e menor em C. gattii.
Atividade antioxidante e neuroprotetora dos sucos de laranja Citrus sinensis L. Osbeck (Bahia e Cara Cara) no modelo Caenorhabditis elegans
(2019-06-21) Caland, Ricardo Basílio de Oliveira; Oliveira, Riva de Paula; ; ; Freitas, Renata Nascimento de; ; Ávila, Daiana Silva de; ; Rocha, Hugo Alexandre de Oliveira; ; Medeiros, Silvia Regina Batistuzzo de;
O suco de laranja Citrus sinensis L. Osbeck é considerado uma excelente fonte alimentar de vários compostos bioativos com propriedades benéficas para a saúde humana devido ao seu alto teor de flavonoides, carotenoides, açúcares, minerais e fibras. Alguns estudos epidemiológicos e de intervenção forneceram evidências para apoiar a correlação inversa entre o consumo de suco de laranja e a ocorrência de doenças cardiovasculares e câncer. Neste estudo, utilizamos duas variedades de laranjas, naturalmente enriquecidas, originadas através de mutação espontânea, denominadas Bahia e Cara Cara. Essas laranjas possuem alto teor de vitamina C e flavonoides, no entanto, a laranja Cara Cara se diferencia por também ser rica em carotenoides (fitoeno, fitoflueno, licopeno e βcaroteno). Considerando que o dano oxidativo e o aumento da neuroinflamação estão criticamente relacionados com a patogênese e a perda neuronal em doenças neurodegenerativas, o efeito neuroprotetor de alguns componentes da laranja tem sido de interesse específico na busca de tratamentos eficazes para essas doenças. Contudo, ainda existe carência de estudos in vivo para mostrar os efeitos terapêuticos do suco de laranja em sua forma integral e completa, tendo em vista que de forma isolada seus compostos já demostraram possuir efeitos antioxidantes e neuroprotetores positivos. Nesse contexto, utilizamos o nematodo Caenorhabditis elegans que é um organismo modelo amplamente estabelecido para estudos de comportamento, fisiologia e genética animal. Este trabalho teve com objetivo avaliar e comparar os efeitos antioxidantes, neuroprotetores e as alterações fisiológicas relacionadas ao envelhecimento do tratamento com os sucos de laranja pasteurizados Bahia e Cara Cara no modelo C. elegans. Para a realização dos experimentos, os animais foram sincronizados no estágio larval L1 e tratados a 20 ºC em placas de Petri com meio de crescimento sólido nematoide (NGM), com diferentes concentrações de suco de laranja Bahia ou Cara Cara, semeados com Escherichia coli OP50 ou E. coli HT115. O tratamento com os sucos de laranja proporcionou efeitos antioxidantes positivos no C. elegans como: redução nos níveis endógenos de espécies reativas de oxigênio (ERO), aumento da sobrevivência em condições padrão e de estresse oxidativo e aumento na expressão dos genes repórteres antioxidantes - glutamil cisteína sintetase (gcs-1), glutationa-S-transferase (gst-4) e superóxido dismutase (sod-3) e da chaperonina hsp-16.2. Em relação aos efeitos neuroprotetores, foi observado que o tratamento com laranja retarda o perfil de paralisia induzido pela super-expressão do peptídeo A𝛽1- 42 no músculo do modelo C. elegans para o Mal de Alzheimer e diminui a agregação poliglutamínica no modelo C. elegans para a doença de Huntington. Para investigar se as vias de sinalização de resposta ao estresse desempenhariam um papel importante nos efeitos dos sucos, foram realizados ensaios de quantificação de ERO, resistência ao estresse oxidativo, expressão de gst4::GFP, paralisia e longevidade em animais com knockdown para os fatores de transcrição SKN-1, DAF-16 e HSF-1 através de RNA de interferência (RNAi). Os resultados mostraram que os efeitos proporcionados pelo tratamento com os sucos de laranja Bahia e Cara Cara foram dependentes principalmente dos fatores de transcrição SKN-1 e DAF-16, com destaque para SKN-1. Em relação às alterações fisiológicas relacionadas ao envelhecimento, o tratamento aumentou o tempo de vida, os movimentos corporais e a taxa de batimentos faríngeos. Concluimos que os tratamentos com os sucos de laranja proporcionaram excelentes efeitos antioxidantes, neuroprotetores e ainda foram capazes de melhorar parâmetros fisiológicos relacionados ao envelhecimento, que estão fortemente envolvidos na qualidade de vida do C. elegans, com destaque para o suco de laranja Cara Cara que induziu respostas significativamente melhores, possivelmente devido ao maior teor de carotenoides.
Avaliação da embriotoxicidade e resposta visual motora em zebrafish (Danio rerio) induzida por reteno
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2025-07-09) Araujo, Leticya Pinto de; Medeiros, Silvia Regina Batistuzzo de; Luchiari, Ana Carolina; http://lattes.cnpq.br/7859231596449028; https://orcid.org/0000-0003-2431-0479; http://lattes.cnpq.br/5882662534904226; http://lattes.cnpq.br/6867027206646091; Amaral, Viviane Souza do; https://orcid.org/0000-0002-9326-9054; http://lattes.cnpq.br/4440806451383783; Silva, Priscila Fernandes; http://lattes.cnpq.br/7340942504610047
Reteno ou RET (1-metil-7-isopropilfenantreno), um Hidrocarboneto Aromático Policíclico (HPA) não prioritário, é o mais prevalente na queima de celulose, embora seus efeitos tóxicos ainda não sejam plenamente elucidados. A emissão de compostos como o RET torna-se especialmente preocupante diante do aumento das queimadas florestais. Segundo o Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE), apenas em 2023 foram registrados mais de 223 mil focos de incêndio no Brasil, com destaque para a Amazônia, Cerrado e Pantanal. Globalmente, o número de incêndios florestais também têm aumentado, contribuindo para a liberação de HPAs. Nesse contexto, este estudo investigou a embriotoxicidade e a neurotoxicidade do RET utilizando embriões de zebrafish. Foram testadas cinco concentrações de RET: 100 µg/L, 250 µg/L, 500 µg/L, 750 µg/L e 1000 µg/L, além de dois controles: DMSO 0,1% (negativo) e 3,4-dicloroanilina a 4 mg/L (positivo). Os ovos e larvas foram avaliados quanto à morfologia externa a cada 24, 48, 72 e 96 horas pós-fertilização (hpf). Larvas com 7 dias pós-fertilização (dpf), previamente tratadas com RET, foram submetidas ao teste de resposta optomotora e posterior análise da expressão gênica. O RET não alterou significativamente a taxa de sobrevivência em nenhum dos grupos analisados. No entanto, induziu malformações morfológicas significativas e alterações comportamentais consistentes, indicando neurotoxicidade subletal. Os dados moleculares se mostraram inconclusivos. Esses achados posicionam o Reteno como um composto de preocupação ecotoxicológica, especialmente em exposições crônicas durante fases críticas do desenvolvimento animal.
Avaliação da expressão de miRNAs exossomais na toxicidade hepática induzida pelo clopidogrel em células HepG2
(2017-06-16) Freitas, Renata Caroline Costa de; ; http://lattes.cnpq.br/4420863418928278; ; http://lattes.cnpq.br/7118101315881678; Rezende, Adriana Augusto de; ; http://lattes.cnpq.br/4245215108740331; Hirata, Mário Hiroyuki; ; http://lattes.cnpq.br/8551642748793896; Medeiros, Silvia Regina Batistuzzo de; ; http://lattes.cnpq.br/5882662534904226
O clopidogrel é um fármaco utilizado na terapia para prevenção de trombose e aterosclerose. Contudo, a hepatotoxicidade induzida por clopidogrel é um potencial efeito adverso relacionado com lesões hepáticas e resposta antiplaquetária. Considerando a falta de diagnóstico precoce para esse efeito adverso, miRNAs derivados de exossomos podem ser úteis para contribuir para o monitoramento da resposta antiplaquetária e na predição do risco de hepatotoxicidade. Portanto, primeiramente objetivamos investigar as interações miRNA-mRNA com a toxicidade do fármaco in silico utilizando dados de microarrays disponíveis e software Ingenuity Pathways Analysis 6 (IPA). Em seguida, o perfil de expressão exossomal dos miR-26a-5p, miR-145-5p, miR-15b-5p e miR-4701-3p, bem como os mRNAs alvos (PLOD2, SENP5, EIF4G2, HMGA2, STRADB e TLK1) derivados de células foram avaliadas in vitro, uma vez que estes foram os alvos moleculares principalmente associados ao efeito adverso. Assim, células HepG2 foram incubadas com clopidogrel a 6,25, 12,5, 25, 50 e 100 μM durante 24 e 48 h. A citotoxicidade foi avaliada por citometria de fluxo pela análise da fragmentação do DNA e do ciclo celular. A expressão de miRNA derivados de exossomos e de mRNA derivados de células foi avaliado pela RT-qPCR. As células tratadas com concentrações mais elevadas de 50 e 100 μM causaram maior fragmentação do DNA após 24 e 48 h sugerindo ser uma concentração tóxica. A expressão do miR-26a-5p foi elevada e a expressão do miR-15b-5p foi diminuída na concentração tóxica 100 μM em relação ao controle em 24 e 48 h. HMGA2, EIF4G2, STRADB e SENP5 alvos do miR-26a-5p foram pouco expressos nas concentrações tóxicas em 24 h e o HMGA2 se manteve pouco expresso depois de 48 h de tratamento, em relação ao controle. TLK1, alvo do miR-15b-5p, teve expressão diminuída em 24 h na concentração tóxica. Os resultados sugerem que concentrações tóxicas de clopidogrel podem modular a expressão de miR-26a-5p e miR-15b-5p e seus alvos de mRNA. Além disso, o miR-26a pode representar um marcador importante para prever a hepatotoxicidade induzida por clopidogrel
Avaliação da instabilidade do genoma em crianças com fendas labiopalatinas não-sindrômicas
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2015-07-31) Xavier, Luíza Araújo da Costa; Amaral, Viviane Souza do; ; http://lattes.cnpq.br/4440806451383783; ; http://lattes.cnpq.br/0250196372811610; Sinigaglia, Marialva; ; http://lattes.cnpq.br/5450809564180533; Medeiros, Silvia Regina Batistuzzo de; ; http://lattes.cnpq.br/5882662534904226
As fendas labiopalatinas não-sindrômicas (FL/PNS) são defeitos congênitos comuns em humanos, caracterizadas pelo desenvolvimento incompleto de estruturas que separam a cavidade nasal da cavidade oral, e são causadas devido a uma interação entre fatores genéticos e ambientais. Dados obtidos de estudos de caso-controle e intervenção dietética indicam que a suplementação materna com multivitaminas contendo ácido fólico previne o surgimento das fissuras orais. É conhecido que o ácido fólico participa de funções celulares essenciais, como a síntese de nucleotídeos para o reparo do DNA, as quais contribuem para a proteção da integridade do genoma contra eventos de danos gerados por fatores endógenos e/ou exógenos. Inclusive, estudos revelam que a deficiência desta vitamina aumenta a formação de micronúcleos, estruturas citogenéticas indicadoras de danos no DNA. Além disso, esta deficiência é modulada pelos polimorfismos genéticos associados ao metabolismo do ácido fólico, comprometendo o desempenho das funções de estabilidade do genoma e, portanto, estão sendo associados com o desenvolvimento de vários distúrbios, dentre eles as fissuras orais. A partir deste contexto, foi conduzido um estudo transversal do tipo caso-controle não pareado com o objetivo de avaliar a frequência de biomarcadores de instabilidade genômica, sua relação com polimorfismos genéticos do metabolismo do folato, e se essas variáveis estão associadas com o desenvolvimento das FL/PNS em crianças do Rio Grande do Norte, Brasil. Foram recrutados 48 pacientes fissurados e 18 crianças controles, respectivamente, no Hospital de Pediatria Professor Heriberto Ferreira Bezerra (HOSPED)/UFRN e em escolas estaduais da cidade de Natal, RN. Com o devido consentimento dos participantes, realizou-se uma entrevista com os responsáveis para obtenção de dados epidemiológicos, como também procedeu-se a coleta sanguínea das crianças para a realização dos testes. Foi executado o ensaio do micronúcleo com bloqueio da citocinese para calcular a frequência de micronúcleos (MN), pontes nucleoplasmáticas (PN) e brotos nucleares (BN). A partir da extração do DNA genômico, avaliou-se os polimorfismos da metilenotetrahidrofolato redutase C677T e A1298C, metionina sintase A2756G, metionina sintase redutase A66G e do receptor de folato reduzido A80G pela técnica de reação em cadeia da polimerase associada ao polimorfismo de tamanho do fragmento de restrição (PCR-RFLP). As crianças com FL/PNS apresentaram maior frequência basal de MN, PN e BN que o grupo de crianças controle (p < 0,001), e nenhum dos polimorfismos avaliados modificaram significativamente a frequência destes biomarcadores. Além disso, crianças com FL/PNS apresentaram 2,3 vezes mais risco de exibir altas frequências de MN (p = 0,043) segundo modelo de regressão logística binária. A alta instabilidade do genoma nas crianças com fissuras orais sugere que os eventos genotóxicos, em particular os que promovem quebras na dupla fita do DNA e não são devidamente reparados formando micronúcleos, representam fatores relevantes no desenvolvimento das fendas labiopalatinas não-sindrômicas.
Avaliação da instabilidade genômica em crianças com microcefalia do Rio Grande do Norte
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2019-05-28) Jordão, Larissa Alves; Amaral, Viviane Souza do; Medeiros, Silvia Regina Batistuzzo de; Moreira, Susana Margarida Gomes
A microcefalia é caracterizada por uma redução das circunferências cefálica ou occipitofrontal. Devido à sua complexa etiologia, requer uma adequada manutenção da estabilidade genômica em prol de que os processos de neurogênese ocorram eficientemente. Prejuízos nestes mecanismos podem implicar na viabilidade celular e promover uma redução da área cortical. Com base nisso, o estudo da frequência de biomarcadores citogenéticos se torna relevante a fim de que se possa contribuir na explanação de fatores de riscos associados ao desenvolvimento desta malformação. O estudo foi feito por meio do Teste Citoma de Micronúcleo em Células da Mucosa Bucal (BMCyt) em 52 pacientes portadores de microcefalia e em 35 crianças sem esta malformação. Observou-se que crianças com microcefalia apresentaram maior frequência de células basais, binucleadas, com cromatina condensada, com cariorrexe e micronúcleos; além de uma menor frequência de células diferenciadas (p < 0,05). Não foram observadas diferenças significativas quanto às células cariolíticas, brotos nucleares e broken eggs (p > 0,05). Não foi verificada associação da frequência destes biomarcadores quanto ao sexo, idade, severidade da malformação ou Zika vírus (p > 0,05). No grupo controle, observou-se uma relação diretamente proporcional da idade com a frequência de células diferenciadas e inversamente proporcional, com cariorrexe, cromatina condensada, picnólise, cariólise e brotos nucleares (p < 0,05). Outros fatos observados foram a relação da frequência de células picnóticas e o histórico de aborto espontâneo (Rhô Spearman = 0.285, p < 0,05), e de células com cromatina condensada com o histórico de infecção por Zika vírus (p < 0,05). Os resultados encontrados sugerem que crianças com microcefalia possuem uma alta frequência de biomarcadores relacionados com atividade proliferativa celular, falhas na citocinese e morte celular. Este fato corrobora os dados da literatura que indicam que processos associados com falhas na segregação cromossômica, atrasos e/ou paradas no ciclo celular e apoptose, podem reduzir o número de células neuronais durante a rápida proliferação na neurogênese. Dessa forma, os informes obtidos contribuem com novas evidências a nível epidemiológico e citogenético para as pesquisas acerca do assunto e podem ser aplicados no atendimento e cuidado à saúde de crianças com microcefalia.
Avaliação da resposta celular a biomateriais para fins de regeneração óssea
(2018-04-27) Queiroz, Jana Dara Freires de; Medeiros, Silvia Regina Batistuzzo de; ; ; Barboza, Carlos Augusto Galvão; ; Pedrosa, Matheus de Freitas Fernandes; ; Rossi, Alexandre Malta; ; Camassola, Melissa;
Diferentes tipos de biomateriais têm sido desenvolvidos ao longo dos anos com várias aplicações biomédicas principalmente para fins de regeneração óssea. A evolução tecnológica vem proporcionando o desenvolvimento de novos e melhores biomateriais. Dentre os diversos tipos de biomateriais existentes atualmente as superfícies nano e microestutradadas e materiais em escala nano e micrométrica têm ganhado destaque. O tratamento com feixe de LASER é uma abordagem controlável e flexível para modificar superfícies que cria uma topografia complexa nano e micro estruturada e graças as suas propriedades diversos tipos de partículas têm sido largamente desenvolvidos. Apesar de muitos estudos terem sido realizados para avaliar a resposta à diferenciação, pouca atenção foi dada ao potencial genotóxico durante esse processo. Portanto, ensaios para avaliar biocompatibilidade, incluindo estudos genotóxicos, devem ser realizados. O comportamento de células tronco mesenquimais humanas foi analisado após a exposição a discos de titânio modificados superficialmente a laser e partículas de hidroxiapatita. Os discos de titânio foram avaliados por microscopia eletrônica, difração de raio-x e medida do ângulo de contato. A superfície gerada pela fluência de 235 J/cm2 foi utilizada nos ensaios biológicos: MTT, mineralização, atividade de fosfatase alcalina e qRT-PCR para marcadores osteogênicos. As nanopartículas (nanoXIM•HAp102®; Fluidinova, S. A.) e micropartículas (Plasma Biotal) de hidroxiapatita disponíveis comercialmente nas concentrações de 0.1, 1 e 10 µg/mL foram utilizadas e analisadas após 1, 3 e 7 dias. A análise dos dados do titânio modificado a laser um comportamento dependente do tipo celular reduzindo a proliferação das células tronco mesenquimais e aumentando a expressão dos marcadores osteogênicos e atividade da fosfatase alcalina nessas células. A avaliação das partículas demonstrou que essas não afetaram a viabilidade das hMSC (p <0.05), contudo, as concentrações mais altas utilizadas parecem induzir uma diferenciação osteogênica precoce. Isso foi evidenciado pela antecipação dos níveis máximos esperados da atividade da fosfatase alcalina (p <0.05) e mineralização da matriz extracelular (p <0.01). Nenhuma alteração significativa foi observada no estado oxidativo e no potencial genotóxico avaliado. Curiosamente, as freqüências de pontes nucleoplasmáticas (NPB) e dano ao DNA pelo teste cometa foram maiores após 7 dias em condições de controle, sugerindo que essas pontes são características de hMSCs isoladas e tendem a desaparecer durante o processo de diferenciação. Nossos achados mostram que o titânio irradiado com laser pode modular o comportamento celular de forma dependente do tipo de célula e estimular a diferenciação osteogênica. Além disso, os dados das partículas sugerem que a exposição induz uma resposta celular suficiente para prevenir a instabilidade genética e não ter efeitos genotóxicos prolongados durante a diferenciação osteogênica. Dessa forma, os biomateriais analisados demonstram potencial para seu uso em medicina regenerativa e no que diz respeito as partículas parece ser seguro em relação à genotoxicidade.
Avaliação dos efeitos osteogênico, genotóxico e antimicrobiano de eludatos do AH Plus reforçados com nanohidroxiapatita isolada e funcionalizada com zinco
(2019-12-12) Costa, Fábio Miguel dos Santos; Medeiros, Silvia Regina Batistuzzo de; ; ; Barboza, Carlos Augusto Galvão; ; Padilha, Francine Ferreira; ; Maciel, Maria Aparecida Medeiros; ; Moreira, Susana Margarida Gomes;
Anualmente, são realizados milhões de tratamentos endodônticos de cáries e infeções bacterianas. Após a infecção pulpar, são removidos todos os tecidos dos canais radiculares, utilizando instrumentação, irrigação e substâncias antimicrobianas adequadas. É também realizada a apicificação e a obturação com o selamento completo e tridimensional do sistema com cimentos endodônticos que fornecem uma barreira aos tecidos periapicais, de forma a prevenir o desenvolvimento de um processo inflamatório crônico. Apesar de permitirem sucesso clínico, os cimentos não preenchem os requisitos de um cimento endodôntico ideal, nomeadamente, a capacidade de indução do processo regenerativo perirradicular que requer o recrutamento de célulastronco mesenquimais (CTM)/células precursoras osteoblásticas e a sua diferenciação em osteoblastos para a síntese da matriz mineralizada. A incorporação de hidroxiapatita, semelhante à fase mineral do osso, em materiais dentários começa a ser uma abordagem promissora, para melhorar as características mecânicas e biológicas do produto. O objetivo principal deste trabalho foi avaliar o efeito osteogênico, genotóxico e antimicrobiano de eludatos do cimento endodôntico de base resinosa (AH Plus) reforçados com duas concentrações de nanopartículas de hidroxiapatita (NHAp) funcionalizadas ou não com zinco (NHAp-Zn3 e NHAp-Zn5). Para tanto, diferentes células foram utilizadas: células-tronco mesenquimais humanas da geleia de Wharton (CTMHGW) para os ensaios de osteogênese, as linhagens CHO-K1 e FMM1 para as análises genotóxicas e de estresse oxidativo bem como quatro cepas bacterianas e quatro fungos. As análises dos dados do ensaio do MTT mostraram que as células, na presença de NHAp, com ou sem zinco, tinham viabilidade reduzida em 14 dias, mostrando uma parada de crescimento em 7 dias. Duas diluições de AH Plus mostraram-se tóxicas, entretanto, houve uma excelente recuperação da viabilidade celular na presença de NHAp, com e sem zinco, apenas com o eludato mais diluido. O ensaio de mineralização, medido tanto pela coloração da matriz pelo vermelho de alizarina quanto pela sua quantificação, mostrou que as NHAp melhoram a osteogênese, sobretudo no meio indutor, sendo NHAp-Zn3 na menor concentração, mais eficaz que NHApZn5. Quanto à genotoxicidade, os resultados do ensaio de micronúcleo com bloqueio da citocinese (CBMN) não mostraram diferenças entre as linhagens utilizadas, havendo um aumento na frequencia de MN, apenas para o eludato mais diluído sozinho ou em conjunto com NHAp-Zn3 na maior concentração. A combinação que apresentou o melhor potencial osteogênico (eludato mais diluído com NHAp Zn3 na menor concentração) e a recomendada no trabalho, não levou a alteração na frequência de micronúcleos (MN), brotos (NBud) e pontes nucleoplasmáticas (NPB). Os ensaios antimicrobianos, com bactérias Gram positivas e negativas e em diferentes fungos, foram realizados pelo método da concentração inibitória mínima (CIM), em que a maioria das combinações se mostrou bacteriostática e fungistática. Todos os resultados em conjunto sugerem que as NHAp melhoram a osteogênese em meio indutor com ausência de genotoxicidade, indicando que podem ser uma alternativa para terapias de regeneração óssea no tratamento endodôntico.
Bioprospecção da Chromobacterium violaceum para a biorremediação do chumbo: aplicações em biotecnologia e educação em saúde
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2020-05-04) Alencar, Feliphe Lacerda Souza de; Amaral, Viviane Souza do; ; ; Navoni, Júlio Alejandro; ; Medeiros, Silvia Regina Batistuzzo de; ; Duarte, Fábio Teixeira; ; Santos, Nataly Albuquerque dos;
A presença do chumbo no meio ambiente pode ocasionar agravos não somente ao equilíbrio ecológico, mas também à saúde humana. Diante do exposto, se enfatiza a necessidade quanto ao desenvolvimento, aplicação e divulgação de metodologias destinadas ao controle e reversão dessa problemática, a exemplo da biorremediação, tendo por base o estudo do potencial biorremediador de diferentes cepas de Chromobacterium violaceum. Foram realizados levantamentos teóricos destinados a um melhor entendimento acerca da biorremediação de metais pesados no cenário mundial, bem como referentes a um melhor conhecimento da C. violaceum e suas respectivas potencialidades biotecnológicas. No que tange a bioprospecção para a biorremediação do chumbo, foram avaliadas duas cepas da respectiva bactéria, a ATCC 12472 fornecida pelo Laboratório de Biologia Molecular e Genômica da Universidade Federal do Rio Grande do Norte e a cepa denominada SCV 1, isolada do açude Riacho da Cachoeira, localizado no município de Lajes Pintadas, semiárido do Rio Grande do Norte, e impactado, sobretudo, pela radiação natural, associada ao decaimento do chumbo. As cepas foram testadas quanto ao padrão de resistência ao metal em concentrações decrescentes e diferentes tempos de exposição, avaliando-se em seguida suas potencialidades quanto à remoção in vitro do chumbo por espectrofotometria de absorção atômica, bem como suas capacidades de se biossorver ao metal, através da metodologia de microscopia eletrônica de varredura. As análises de proteômica, caracterização e comparação do perfil proteico total das respectivas cepas, ATCC e SCV 1 foram baseadas em nano cromatografia líquida acoplada a ionização eletrospray e espectrometria de massas sequencial. Os dados observados são promissores, no que se refere à viabilidade de uso da C. violaceum como ferramenta para a biorremediação do chumbo. Ambas as cepas, ATCC 12472 e SVC 1 apresentaram padrões similares de resistência quando expostas às concentrações mais baixas do chumbo (0,5 mM a 3 mM). Entretanto, a cepa SCV 1, foi mais eficiente do que a cepa ATCC 12472, para as concentrações de 4 a 5 mM. Ao comparar a eficiência quanto à remoção in vitro do metal no meio, a cepa SCV 1 foi capaz de remover em até 40% mais o metal quando comparada à ATCC 12472. A C. violaceum foi capaz de se biossorver ao chumbo, sem, no entanto, sofrer alterações em sua estrutura. A análise de proteoma revelou um total de 1930 proteínas em ambas as cepas, sendo descritas diversas proteínas candidatas à biorremediação chumbo, relacionadas aos mecanismos de biossorção; efluxo e captação iônica (bioacumulação); transporte de biomoléculas e biometilação. Ademais foram identificadas proteínas bottlenecks, essenciais à manutenção e homeostase do interatoma e desempenharam, sobretudo, funções associadas ao reparo, resposta ao estresse e aclimação. Sendo assim, as alterações no perfil de proteínas da C. violaceum, observadas neste estudo, indicam uma reprogramação em seu metabolismo e revela a sua importante capacidade para a biorremediação do chumbo.
Caracterização do material particulado e avaliação do risco ocupacional e mecanismos moleculares associados à queima artesanal da castanha de caju
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2016-04-05) Galvão, Marcos Felipe de Oliveira; Medeiros, Silvia Regina Batistuzzo de; ; http://lattes.cnpq.br/5882662534904226; ; http://lattes.cnpq.br/9187997484595348; Umbuzeiro, Gisela de Aragão; ; http://lattes.cnpq.br/9246879554920774; Menezes Filho, José Antônio; ; http://lattes.cnpq.br/5251747226701652; Moreira, Susana Margarida Gomes; ; http://lattes.cnpq.br/7741233949116498; Amaral, Viviane Souza do; ; http://lattes.cnpq.br/4440806451383783
O Brasil configura entre os maiores produtores de castanha de caju do mundo. Contudo a queima da castanha ainda é realizada de forma artesanal, sobretudo no semiárido brasileiro. Diante disto, o objetivo deste estudo foi realizar uma caracterização físico-química do material particulado (MP) emitido pela queima artesanal da castanha de caju, assim como determinar o risco ocupacional e mecanismos moleculares associados. As características mais evidentes do MP foram a prevalência de partículas finas, morfologias típicas da queima de biomassa, como as "tar ball" e os elementos K, Cl, S, Ca e Fe. Além disso, análises de modelagem atmosférica sugerem que essas partículas podem atingir regiões distantes da fonte de emissão. Os hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (HPAs) com potencial carcinogênico, tais como: benzo(a)pireno, dibenzo(a,h)antraceno, benzo(a)antraceno, benzo(b)fluoranteno, criseno, benzo(k)fluoranteno, indeno(1,2,3,-c,d)pireno e benzo(j)fluoranteno foram os mais abundantes nas duas campanhas de monitoramento do ar. Dentre os oxi-HPAs, a benzantrona (7H-benzo(d,e)antraceno-7-ona) teve a maior concentração e a avaliação do risco de câncer de pulmão indicou um aumento de 12 a 37 casos de câncer a cada 10.000 pessoas expostas. A análise química da casca torrada da castanha identificou os HPAs: fenantreno, benzo(g,h,i)perileno, pireno e benzo(a)pireno, além do alérgeno 3-pentadecilfenol, análogo do urushiol, como prevalecentes. A exposição ocupacional aos HPAs foi confirmada pelo aumento dos níveis urinários de 1-hidroxipireno, assim como a genotoxicidade foi evidenciada pelo aumento de micronúcleos e broto nuclear em células da mucosa oral, nos trabalhadores expostos. Outros biomarcadores de efeito, tais como cariólise, cariorréxis, picnose, e células binucleadas também tiveram a sua frequência aumentada quando comparado com um grupo controle não exposto. A investigação dos mecanismos moleculares associados ao extrato orgânico do MP mostrou citotoxicidade em células do pulmão humano (A549) em concentrações ≥ 4 nM BaPeq. Utilizando doses não citotóxicas o extrato foi capaz de ativar proteínas envolvidas na via de resposta ao dano no DNA (Chk1 e p53). Além disso, foi verificado a contribuição específica dos quatro HPAs mais representativos na amostra de queima da castanha de caju e o benzo(a)pireno foi o HPA mais eficiente na ativação de Chk1 e p53. Por fim, o extrato orgânico foi capaz de aumentar de forma persistente a expressão de mRNAs envolvidos na metabolização dos HPAs (CYP1A1 e CYP1B1), bem como resposta inflamatória (IL-8 e TNF-α) e parada no ciclo celular (CDKN1A) para reparo no DNA (DDB2). As altas concentrações de MP e os seus efeitos biológicos associados alertam para os graves efeitos nocivos da queima artesanal da castanha de caju e medidas urgentes devem ser tomadas para o desenvolvimento sustentável da atividade.
Caracterização dos mecanismos subjacentes da ação neuroprotetora do extrato de guaraná (Paullinia cupana) no organismo modelo Caenorhabditis elegans
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2018-11-26) Silva, Giovanna Melo Martins; Oliveira, Riva de Paula; Uchoa, Adriana Ferreira; Medeiros, Silvia Regina Batistuzzo de
Pesquisas envolvendo o extrato das sementes de guaraná (Paullinia cupana) evidenciaram diversas propriedades biológicas benéficas, desde antioxidantes e antimutagênicas, até protetoras e estimulantes sobre o Sistema Nervoso Central (SNC). Resultados preliminares mostraram que o extrato de guaraná melhora o perfil de paralisia induzido pela super expressão do peptídeo β-amiloide no Caenorhabditis elegans, além de ser capaz de reduzir a neurotoxicidade da proteína Huntingtina (Q150), ter efeito antioxidante através da redução de EROs em animais expressando o peptídeo βA e até aumentar a atividade do proteassoma. No presente estudo, o nematódeo C. elegans foi utilizado como organismo modelo para aprofundar melhor os mecanismos envolvidos na ação neuroprotetora do extrato hidroalcoólico de guaraná (EHG). O tratamento com EHG não aumentou a taxa de sobrevivência dos animais tratados em condições de estresse oxidativo induzido por terc-butil hidroperóxido (t-BOOH), entretanto, foi capaz de aumentar o tempo de vida médio e máximo, o número de batimentos faríngeos e a motilidade em condições normais, sem alterar a taxa de reprodução. Através da contagem de pontos focais de fluorescência na linhagem transgênica LGG-1::GFP, o tratamento com EHG demonstrou capacidade de aumentar a atividade lisossômica. A dependência do mecanismo de ação do EHG quanto aos fatores de transcrição SKN-1, DAF-16 e HSF-1 foi analisada através da linhagem transgênica CL2006 unc-54/peptídeo βA1-42 humano (modelo para a doença de Alzheimer) e a tecnologia do RNA de interferência (RNAi) veiculado pela bactéria E. coli transgênica HT115 (PL440). O efeito protetor do guaraná se mostrou parcialmente dependente dos fatores de transcrição SKN-1 e DAF-16, mas não do fator HSF-1. Em conclusão, o guaraná tem o potencial de ativar vias de resposta ao estresse e processos envolvidos na homeostase proteica, apresentando-se como opção de tratamento e prevenção para doenças neurodegenerativas.
Characterization of RadA/Sms from Chromobacterium violaceum and discovery of a new episome
(2016-09-23) Lima, Daniel Chaves de; Medeiros, Silvia Regina Batistuzzo de; ; ; Theodoro, Raquel Cordeiro; ; Souza, Jorge Estefano Santana de; ; Coutinho, Leonam Gomes; ; Farias, Sávio Torres de;
Chromobacterium violaceum is a ß-proteobacteria commonly found around tropical and subtropical regions throughout the globe. It produces many metabolites with biotechnological properties such as antitumoral peptides, antibiotics and polymers that have potential to replace the oil-based ones. Although it has been extensively studied over the past 40 years, there are many aspects of C. violaceum that remains unclear until today. We have conducted a biochemical study on the homologous recombination (HR) machinery of C. violaceum, mainly in RecA and its paralog, RadA/Sms. We performed in vitro assays from initial and late steps of HR such as D-loop formation and branch migration, respectively, with their corresponding molecular actors and how RadA/Sms influenced each one. We observed cvRadA/Sms influences negatively D-loop formation promoted by cvRecA and through pull-down assay we have observed an interaction between these two proteins. We also observed the DNA-binding preference of cvRadA/Sms and cvRecA and observed that this protein binds preferentially to dsDNA instead ssDNA, unlike cvRecA. No involvement of cvRadA/Sms on branch migration reactions was detected. In this work, we also described, for the first time, the isolation, sequencing and annotation of a new plasmid from C. violaceum, which we named ChVi1 and has 44,236 base pairs, 39 predicted open reading frames (ORFs) and, possibly, two origins of replication. Most of the ORFs codes for hypothetical and structural bacteriophage proteins. By using restriction digestion and Next-generation sequencing (NGS) we also looked for the presence of a similar plasmid in other seven C. violaceum strains isolated from amazon region. Our analysis suggest the presence of a plasmid similar to ChVi1 in two of these strains. The present work describes for the first time a biochemical characterization of RadA/Sms and RecA from C. violaceum which have different roles in HR. Moreover, the discovery of ChVi1 opens a path to further explore C. violaceum’s biology.
Citotoxicidade e genotoxicidade do reteno: um hidrocarboneto policíclico aromático marcador da queima de biomassa
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2019-11-05) Castro, Denis Elvis Farias de; Medeiros, Silvia Regina Batistuzzo de; Sisenando, Herbert Ary Arzabe Antezama Costa Nobrega; Felipe, Maria Beatriz Mesquita Cansanção
O reteno (RET) é um hidrocarboneto policíclico aromático (HPA) liberado na queima de biomassa e usado como biomarcador da combustão de madeira de coníferas no ambiente aéreo. Embora não seja considerado como um dos HPAs prioritários e não esteja incluído nas avaliações de risco pela Agência de Proteção Ambiental dos EUA (US-EPA), os poucos estudos que existem com o reteno, indicam que o mesmo é capaz de gerar estresse oxidativo, causando citotoxicidade. A fim de contribuir para o esclarecimento de sua função, o presente estudo teve como objetivo avaliar se o RET, em concentrações semelhantes ao encontrado no ambiente, causa danos celulares e genéticos em linhagem celular de ovário de hamster chinês (CHO). Para isso, realizou-se dois experimentos: o teste de viabilidade celular pela taxa de redução do MTT em cristais de formazan e o ensaio de Micronúcleo com Bloqueio de Citocinese (CBMN). Os resultados revelaram uma diminuição de células viáveis nas concentrações mais altas do RET durante 24 horas de tratamento, trazendo uma resposta dose-dependente. A exposição durante o respectivo tempo levou a um aumento significativo na frequência de micronúcleos (MN), pontes nucleoplásmicas (NPBs) e brotos nucleares (NBUDs) de acordo com o aumento da concentração desse poluente. Assim, enfatiza-se a importância de incluir o RET em análises ambientais de rotina no futuro.
Comparação do efeito da deficiência dos genes csb-1, xpa-1 e xpc-1 sobre a integridade dos neurônios colinérgicos no Caenorhabditis elegans
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2024-08-08) Viana, Aian dos Santos; Oliveira, Riva de Paula; https://orcid.org/0000-0002-6092-6142; http://lattes.cnpq.br/6790385939188325; http://lattes.cnpq.br/5466088260430437; Campos, Julliane Tamara Araujo de Melo; https://orcid.org/0000-0002-8501-5521; http://lattes.cnpq.br/3504274193684794; Medeiros, Silvia Regina Batistuzzo de; https://orcid.org/0000-0003-2431-0479; http://lattes.cnpq.br/5882662534904226
Danos volumosos ao DNA, principalmente os causados por UV, são reparados pela via de reparo por excisão de nucleotídeo (NER). A via NER é dividida em duas sub-vias, a GG-NER, relacionado a correção de danos no genoma e a TC-NER, responsável por corrigir erros encontrados durante a replicação do DNA. Efeitos da função destas vias acarretam uma série de doenças como xeroderma pigmentosum e síndrome de cockaine que apresentam alguns fenótipos neurológicos e neurodegenerativos. Estudos recentes apontam que a deficiência de NER causa disfunção da mitocôndrial relacionada à manifestação do fenótipo neurodegenerativo. Apesar de já ser conhecido o envolvimento de XPA e CSB no processo de neurodegeneração, a contribuição de forma comparada entre estes genes na integridade das projeções colinérgicas ainda não foi profundamente estudada. Este estudo pretende realizar a comparação do efeito neurodegenerativo da inibição da função dos genes csb-1, xpc-1 e xpa-1 no organismo modelo Caenorhabditis elegans, com 1 e 5 dias de vida adulta. Em C. elegans, apenas a via TC-NER está ativa em células somáticas, uma vez estes animais não realizam divisão mitótica após a idade adulta, Logo é provavelmente a mais importante no reparo de DNA. O knockdown dos genes csb-1, xpc-1 e xpa-1 foi realizado através RNA interferente (RNAi) usando sistema de bactérias modificadas contendo o DNA plasmidial capaz de sintetizar o RNA dupla fita (dsRNA) na cepa LX929 (unc-17::GFP) que carrega o gene da proteína fluorescente verde (GFP) sob controle transcricional do promotor unc-17 reconhecido apenas nos neurônios colinérgicos. A neurodegeneração foi analisada através da quantificação da intensidade de fluorescência e da integridade das projeções axonais dos neurônios. Não foi observada diferença estatística da intensidade de fluorescência relativa dos grupos analisados, porém, notou-se a presença elevada de estruturas em formas de nodos ao longo das projeções colinérgicas dos animais. Além disso, animais tratados com csb-1(RNAi) e xpc-1(RNAi) apresentaram apenas após 1 dia de tratamento. Não foi observado perda neuronal nos animais tratados após 1 e 5 dias de tratamento, o que pode indicar que o processo neurodegenerativo não decorre de perda neuronal nos primeiros 5 dias de tratamento. Apesar da ausência de perda de massa neuronal, o acúmulo de nodos nas projeções colinérgicas abre portas para estudos de novas formas de neurodegeneração associadas a inibição de csb-1, xpa-1 e xpc-1.
Contribuição das vias de reparo por excisão de bases e nucleotídeos no desenvolvimento de fenótipos neurodegenerativos nos modelos transgênicos de Caenorhabditis elegans
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2021-01-19) Cadavid, César Orlando Muñoz; Oliveira, Riva de Paula; ; http://lattes.cnpq.br/6790385939188325; ; http://lattes.cnpq.br/6780157967882819; Campos, Julliane Tamara Araújo de Melo; ; http://lattes.cnpq.br/3504274193684794; Medeiros, Silvia Regina Batistuzzo de; ; http://lattes.cnpq.br/5882662534904226; Cunha, Fernanda Marques da; ; http://lattes.cnpq.br/4457893486819547; Machado, Carlos Renato; ; http://lattes.cnpq.br/6306925202374274
As doenças neurodegenerativas (DN) são caracterizadas por uma perda neuronal progressiva que leva ao comprometimento motor ou cognitivo. Embora ainda não sejam completamente compreendidas, as DN compartilham muitos mecanismos moleculares, como: estresse oxidativo, agregação de proteínas, deficiência do sistema ubiquitina-proteassoma-autofagia, disfunção mitocondrial, bioenergética prejudicada, disfunção de neurotrofinas e processos neuroinflamatórios. As observações clínicas de que as deficiências nas vias de reparo por excisão de nucleotídeos (NER) e reparo por excisão de base (BER) causam patologias humanas associadas a sintomas neurológicos sugerem que NER e BER também podem desempenhar um papel crítico em DNs crônicas. Neste estudo, avaliamos a deficiência das vias de BER e NER, especialmente EXO-3 e XPA-1, respectivamente, no desenvolvimento de fenótipos neurodegenerativos em Caenorhabditis elegans. A inibição de EXO-3 e XPA-1 afetou o status redox aumentando os níveis de ERO e regulando positivamente a expressão de genes relacionados à resistência ao estresse de uma maneira dependente de SKN-1. Resultados semelhantes foram encontrados quando as proteínas APN1, XPC1 e CSB1 foram avaliadas. A deficiência de EXO-3 e XPA-1 também ativou o retículo endoplasmático e a resposta da proteína não dobrada mitocondrial (UPR) e interferiu na proteostase, conforme indicado pela atividade reduzida do proteassoma e expressão das subunidades do proteassoma. Essas alterações foram associadas à neurodegeneração de neurônios marcados com pan e colinérgico. A neurodegeneração induzida pela deficiência de EXO-3 e XPA-1 parece ser desencadeada pela hiperativação do sensor de danos ao DNA PARP1, uma vez que este fenótipo é resgatado pela inibição de PARP-1. A inibição dos genes apn-1, xpc-1 e csb-1 nos animais transgênicos para Mal de Alzheimer e Doença de Hungtinton acelerou os fenótipos neurodegenerativos, sendo o efeito mais marcado nos animais tratados com csb-1(RNAi). Juntos, esses resultados suportam um modelo em que a deficiência das vias BER e NER desempenha um papel ativo, gerando uma rede de sinais de estresse suficientemente forte para desencadear a neurodegeneração.

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