Parceria: Parceria com o Departamento de Biologia na Pennsylvania State University (PSU) nos Estados Unidos. Trabalho realizado sob orientação do professor Roberto Iglesias-Prieto e com colaboração com as doutorandas Kelly Gomez, Kira Turnham e Tatiana Galindo. Sob o título “The cost of living: effects of light on photosynthesis in different species of the microalgae Symbiodiniaceae”

Destaques: O projeto desenvolvido durante o período de doutorado sanduíche avalia os efeitos que a exposição a diferentes condições de luz podem ter sob o crescimento e atividade fotossintética de dinoflagelados pertencentes a família Symbiodiniaceae que formam uma relação simbiótica com corais.

Nessa simbiose os corais recebem 90% de sua alimentação através produtos fotossintéticos oriundos da microalga, que por sua vez, obtém um ambiente protegido e com disponibilidade de CO2 e compostos nitrogenados. Quando essa relação é exposta a fatores considerados estressantes pelo holobionte, como aumento na irradiância e temperatura, ela pode ser rompida e nesse caso o coral fica suscetível ao aparecimento de doenças e/ou mortalidade.

Como grande parte da nutrição do coral provém da fotossíntese realizada pela microalga simbionte, quando esse processo sofre alguma pressão e é danificado o coral pode ficar indiretamente debilitado, não recebendo tal suprimento. Nesse estudo nós realizamos dois experimentos com três espécies de Symbiodiniaceae (S.natans, B. minutum, e C. hippopus) e quatro condições de luz,semelhantes aos níveis de irradiância encontrados nos sistemas recifais. No primeiro, avaliamos quanto o crescimento dessa microalga em cultivo era afetado em diferentes condições luminosas. No segundo, buscamos entender como a energia absorvida estava sendo utilizada, e para isso medimos Fv/Fm, que é a fração estimada de energia absorvida que está sendo utilizada para fotossíntese. As medições foram feitas a cada hora durante as 12 horas do ciclo de luz e em dois momentos no escuro, antes e depois da ativação do sistema de luz. Como nós esperávamos, os resultados do experimento indicam que condições de luz extremas (a mais alta, 600 e mais baixa 50 μmol de fótons.m2..s-1) limitam o crescimento da alga. No segundo caso ela precisa investir na reparação dos danos que estão sendo causados ao fotossistema, e ao mesmo tempo dissipar o excesso de energia que está sendo recebido, portanto seu próprio crescimento fica comprometido. Nessas duas situações o processo de fotossíntese ocorre em condições sub ótimas. Nos resultados do segundo experimento foi possível avaliar o quanto a fotossíntese foi afetada utilizando os valores de Fv/Fm que se comportaram de forma oposta. Enquanto a luz aumentava conforme o ciclo de luz ocorria, Fv/Fm apresentava valores reduzidos. Esses resultados indicam que as espécies se comportam de maneiras semelhante mas em níveis diferentes, uma pode ser mais afetada do que a outra. Os resultados mostram ainda que existe uma condição ótima para o funcionamento da fotossíntese, comprovando a variação fisiológica em Symbiodiniaceae, que tem sido usada como explicação para os diferentes níveis branqueamento entre espécies de coral.

Nos próximos passos com a continuação da colaboração entre os grupos de pesquisa esperamos avaliar o tempo de turnover da proteína D1 no fotossistema II.

Durante esse período na Penn State eu tive a oportunidade de trabalhar com um dos melhores grupos de pesquisa em Recifes de Corais, participando de seminários para discussão de artigos. Realizando apresentações nas reuniões semanais do laboratório, mostrando o andamento do projeto, desde o design experimental até os resultados obtidos. Foi uma experiência enriquecedora, que iniciou parcerias com umfuturo promissor.

Confira as fotos:

Parceria: Profa. Dra. Luciana Jesus da Costa. Departamento de Virologia. Instituto de Microbiologia e Professor Paulo de Goes. Universidade Federal do Rio de Janeiro. Rio de Janeiro. Brasil.
Prof. Dr. Wagner Rick Carston. Departamento de Química Medicinal. Universidade de Minnesota. Minnesota. Estados Unidos.
Projeto: Controle da infecção por arbovírus utilizando pronucleotídeos análogos à guanosina e Inibidores do fator de iniciação da tradução eIF4E.

Destaques: A infecção por arbovírus, principalmente dengue, chikungunya e Zika ainda é um problema de saúde pública especialmente para os países em desenvolvimento da América Latina. O nosso trabalho visa controlar a infecção viral utilizando duas estratégias: I. Entregando na célula infectada moléculas análogas ao nucleosídeo natural guanosina. São pronucleotideos onde a molécula de monofostato de 2′C-β-Metilguanosina foi modificada pela inserção de um grupamento metil(tio)etil para proteção do grupo fosfato e aumento da hidrofobicidade, facilitando sua passagem pelas membranas fisiológicas e aumentando a biodisponibilidade da forma ativa, trifosfato de 2′C-β-Metilguanosina, que será incorporada ao RNA viral recém sintetizado na célula infectada, interrompendo assim a replicação viral. II. Utilizando os compostos 4Ei-10 e 4Ei-11, que são pronucleotídeos sintetizados para ter maior hidrofobicidade e biodisponibilidade, e uma vez no citoplasma, são transformados por reação mediada por uma enzima fosforamidase celular Hint1, gerando uma molécula análoga ao CAP do mRNA, que se liga e sequestra o fator de iniciação da tradução eIF4E inibindo a síntese das proteínas virais. Nossa colaboração nos rendeu dois artigos publicados com o uso de análogos de guanosina contra dengue in vitro e contra Zika in vitro e in vivo. No momento, estamos finalizando os experimentos com os inibidores da tradução na infecção por Zika, dengue e chikungunya, e pretendemos fazer mais estudos utilizando modelos in vivo. Mais recentemente, decidimos expandir o uso desses compostos para a infecção pelo SARS-CoV-2 e nossos dados preliminares apontam para uma importante atividade dos inibidores da tradução na redução da replicação do SARS-CoV-2. Nosso trabalho com os compostos análogos de guanosina contra Zika in vitro e in vivo foi selecionado pela Sociedade Internacional de Pesquisa em Antivirais para concorrer na categoria de melhor pôster que seria apresentado na Conferência Internacional de Pesquisa em Antivirais de 2020 em Seattle, mas o evento foi cancelado devido a pandemia do novo coronavírus.

Parceria:
Aluna PPGCM: Mirela Verza
Orientadores: Afrânio Kritski (UFRJ) e Maria Luiza Bazzo (LBMMS - UFSC)
Orientador exterior: João Perdigão (Instituto de Investigação do Medicamento, Faculdade de Farmácia, Universidade de Lisboa, Portugal)
Projeto: Epidemiologia Genômica de Mycobacterium tuberculosis na Grande Florianópolis

Destaques: No dia 14 de janeiro de 2020 iniciou-se as atividades do Doutorado-sanduíche de 6 meses no Instituto de Investigação do Medicamento da Faculdade de Farmácia da Universidade de Lisboa em Portugal sob a orientação do Dr. João Perdigão.

Foi apresentado os resultados do doutorado gerados até o momento a fim de organizar um fluxo de trabalho. Considerou-se iniciar as atividades pela análise estatística e posteriormente a análise bioinformática. Os resultados dessas análises encontram-se descritos no artigo científico “Genomic epidemiology of Mycobacterium tuberculosis (M.tb) in Santa Catarina, Southern Brazil” publicado na revista Scientific Reports. Esse artigo teve como objetivo desvendar os genótipos de M.tb circulantes na região da Grande Florianópolis (Santa Catarina), inferir sobre clusters de transmissão existentes e ativos na comunidade, examinar a distribuição da resistência aos medicamentos e explorar possíveis associações entre desfechos desfavoráveis do tratamento e linhagens baseadas em Single-Nucleotide Polymorphism (SNP), utilizando dados gerados no Sequenciamento Completo do Genoma (WGS) de 151 isolados de M.tb. Utilizando um cutoff de 5SNPs foi delineado 22 clusters genômicos na região em estudo. De uma maneira geral os principais clusters encontrados apresentaram-se distribuídos uniformemente na Grande Florianópolis, sendo o maior cluster, Cluster Genômico 1 (GC1) - responsável por 7,9% dos casos analisados - mostrou-se amplamente distribuído geograficamente quando a residência do paciente foi considerada. Foi observado uma maior concentração de casos de TB entre os pacientes residentes nos bairros localizados na região central de Florianópolis. No entanto, a distribuição dos casos com isolados em clusters não apresentou nenhum padrão particular de agrupamento geográfico, pois os pacientes cujos isolados foram agrupados apresentaram uma ampla dispersão geográfica na região estudada.

Neste estudo, realizou-se uma análise da diversidade genética e da transmissão recente de M.tb no estado de Santa Catarina baseado no WGS, aumentando o conhecimento sobre a dinâmica da TB nesse cenário e preenchendo a falta de dados genômicos das cepas de M.tb circulantes em Santa Catarina. Os dados mostraram que ocorreu transmissão não controlada de TB na região metropolitana de Florianópolis, isso pode estar relacionado com estirpes pertencentes às principais cadeias de transmissão aqui identificadas, sendo que dados mais recentes mostram um aumento na taxa de incidência de TB na região (43,5% em 2016 para 46,0% em 2018). Esses dados enfatizam a importância da epidemiologia molecular como instrumento de vigilância da TB e apoio a medidas de saúde pública no controle da doença na região.

Além de todo conhecimento técnico adquirido no Doutorado-sanduíche, tive a oportunidade de participar do “II Simpósio de Investigação em Tuberculose e Micobactérias não tuberculosas em Portugal”, realizado na Faculdade de Farmácia na Universidade de Lisboa. Tratou-se de um evento que reúne diversos especialistas nacionais para debaterem temas atuais da área expondo trabalhos científicos alusivos a mesma. Entre os principais temas abordados foram: tuberculose, clínica e saúde pública, epidemiologia molecular do M. tb, evolução e genômica, interação micobactérias-hospedeiro, invólucro das micobactérias - novos alvos terapêuticos e implicações na resistência a antibióticos e diagnóstico e novas abordagens terapêuticas.

Não podia deixar de relatar aqui, a experiência de lockdown durante o período da pandemia do COVID-19. Durante o isolamento de 3 meses foi finalizado a escrita do artigo e repassado aos coautores, na sequência foi realizada a correção dos comentários dos coautores e submissão para revista. Consequentemente foi realizada a correção dos revisores da revista e finalmente obtivemos o aceite para publicação. Durante esse período fui gentilmente assistida pelo orientador do exterior Dr. João Perdigão. O resultado do aprendizado gerado no Doutorado-sanduíche está compilado no artigo científico “Genomic epidemiology of Mycobacterium tuberculosis in Santa Catarina, Southern Brazil” publicado na revista Scientific Reports. O retorno ao Brasil foi no dia 15 de julho de 2020 e a tese de doutorado foi defendida em 11 de dezembro de 2020.

Confira as fotos:

Parceria: Sabrina Baptista Ferreira - LaSOPB – Laboratório de Síntese Orgânica e Prospecção Biológica, Instituto de Química, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, RJ, 21941-909, Brazil
Emil Lindäckb e Magne O. Sydnesb - Department of Chemistry, Bioscience and Environmental Engineering, Faculty of Science and Technology, University of Stavanger, 4036, Stavanger, Norway
Óscar López - Departamento de Química Orgánica, Facultad de Química, Universidad de Sevilla, c/Profesor García González 1, 41012 Seville, Spain

Projeto: Alzheimer’s disease, which affects millions of people around the globe, is a fatal neurodegenerative disorder that affects the central nerve system with only 5 approved drugs used for the treatment. For this reason, it is necessary to develop new compounds that can be used as pharmaceuticals against the disease. Out of those five, the mode of action for three of them is to inhibit acetylcholinesterase (AChE) and by such means increase the levels of acetylcholine in the brain. In this context, we addressed two new classes of compounds based on iminosugars as dual-binding acetylcholinesterase inhibitors binding to two sites of acetylcholinesterase simultaneously. Two groups of compounds were synthesized, isofagomine-coumarin and deoxynojirimycin-benzotriazole heterodimers in yields ranging from 25-44% and 48-70% respectively. Currently, compounds are being screened for their biological activity as AChE inhibitors in Spain. Therefore, the project still progressing and once the biological testing is finished it will allow the publication of the work in at least 2 papers. Since the COVID outbreak started, all scientific conferences were cancelled in Norway and around Europe. However, the department where I was located at the University of Stavanger promoted regular meetings and discussions, allowing all researches to interact and build connections with each other. Looking into the future, we have been building a strong collaboration with Professor Sydnes at University of Stavanger. We already published two articles together in the past year and have others to come from my time there in 2020.

Confira as fotos: