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Archive for the ‘Publicação’ Category

No dia 5 de abril de 2016, o aluno Marcos Felipe de Oliveira Galvão apresentou a sua tese de doutorado pelo programa de Pós-graduação em Bioquímica da UFRN, que teve como título: “Caracterização do material particulado e avaliação do risco ocupacional e mecanismos moleculares associados à queima artesanal da castanha de caju“. A banca avaliadora foi composta pelos professores José Antônio Menezes Filho (UFBA), Gisela de Aragão Umbuzeiro (UNICAMP), Susana Margarida Gomes Moreira (UFRN), Viviane Souza do Amaral (UFRN) e Silvia Regina Batistuzzo de Medeiros (UFRN).

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O Brasil se destaca entre os maiores produtores de castanha de caju do mundo e o estado do Rio Grande do Norte, juntamente com o Ceará e Piauí, configuram entre os três maiores produtores nacionais. No entanto, a queima da castanha ainda é realizada de forma artesanal, sobretudo no semiárido brasileiro.

 

Diante disto, o objetivo do 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.

 

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Métodos

 

Foram utilizados dois métodos de medição do MP, um baseado nas propriedades óticas das partículas, enquanto que o segundo nas análises gravimétricas. Em seguida, as partículas foram caracterizadas fisico-quimicamente por microscopia eletrônica de varredura (MEV) acoplada a espectroscopia de raio X por energia dispersiva (EDS), além de um complexo sistema de cromatografia líquida de alta eficiência acoplado a um cromatógrafo gasoso conjugado com um espectrômetro de massa (CLAE-CG-EM).

 

As análises de dispersão, trajetória e deposição do MP foram calculadas utilizando o modelo NOAA-HYSPLIT.

 

O monitoramento da população exposta foi avaliado pela quantificação de biomarcadores de exposição na urina (1-hidroxipireno) e de efeitos genotóxicos e citotóxicos nas células da mucosa oral dos trabalhadores (micronúcleos, broto nuclear, cariólise, cariorréxis, picnose, condensação da cromatina e células binucleadas).

 

Os mecanismos moleculares foram avaliados em cultura de células do pulmão humano (A549), utilizando técnicas de biologia molecular, tais como a avaliação da fosforilação de proteínas por western blot e a expressão gênica por PCR quantitativa em tempo real (qRT-PCR).

 

Os experimentos foram conduzidos pelo doutorando Marcos Felipe envolvendo diversos laboratórios da UFRN, tais como o Laboratório de Biologia Molecular e Genômica (LBMG), Laboratório de Mutagênese Ambiental (LAMA), Laboratório de Microscopia Eletrônica de Varredura e o Grupo de Pesquisa de Modelagem e Observação de Química da Atmosfera (GP-MOQA), bem como as parcerias nacionais com o Laboratório de Estudos em Química Atmosférica do IQ-USP e Laboratório de Toxicologia da UFBA. Além disso, foram conduzidos experimentos nas instituições envolvidas durante o doutorado sanduíche, a Universidade de Estocolmo e o Karolinksa Institutet, Suécia.

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Resultados e considerações finais

 

As características mais evidentes do MP foram a prevalência de partículas finas, morfologias típicas da queima de biomassa e dos elementos K, Cl, S, Ca e Fe. Além disso, as 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 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, condensação da cromatina 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, tais como a organização dos trabalhadores em associações e cooperativas, a viabilização de projetos de mini-fábricas com sistemas de exaustão coletiva que eliminam os poluentes atmosféricos, o uso de equipamentos de proteção individual, como luvas e máscara, bem como a melhoria no sistema de saúde da comunidade devem ser tomadas para o desenvolvimento sustentável da atividade.

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Confira:

Marcos Felipe participou do projeto Doutores do Conhecimento, uma iniciativa da Pró-Reitoria de Pós-Graduação em parceria com a Secretaria de Educação a Distância: https://www.youtube.com/watch?v=sFjnioeD2i8

 

 

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Os mecanismos de reparo de DNA são responsáveis pela manutenção da integridade genômica e são essenciais à vida. No entanto, o nosso conhecimento dos mecanismos de reparo de DNA é baseado em organismos modelo tais como Escherichia coli, e pouco se sabe sobre microrganismos de vida livre não cultiváveis. Visto que as espécies microbianas passíveis de serem cultivadas em laboratório representam apenas 1% da diversidade estimada no planeta Terra, 99% das espécies microbianas permanecem desconhecidas.

Visando contornar essa limitação, a metagenômica vem sendo desenvolvida. Essa abordagem permite extrair DNA de amostras ambientais sem o isolamento e cultivo dos microrganismos. A partir da extração o DNA ambiental torna-se disponível para sequenciamento genômico e clonagem para caracterização de novos genes e funções. Usando abordagem metagenômica, pesquisadores do LMBG identificaram e caracterizaram uma nova enzima de reparo de DNA com atividade de 3′-5 ‘exonuclease, obtida a partir de amostras de DNA de solo da região agreste do RN.

O trabalho ExoMeg1: a new exonuclease from metagenomic library, publicado na conceituada revista Scientific Reports (Grupo Nature), é produto da tese defendida pela Dra. Rita de Cássia Barreto Silva Portela (doutorado em Ciências da Saúde-UFRN), sob orientação da Dra. Lucymara F. Agnez Lima, e conta com a colaboração de pesquisadores do CNRS (França) e da USP.

A descoberta das funções de novos genes representa um dos maiores desafios dos projetos genomas ou metagenomas, porque se não há semelhança com genes já descritos, não é possível inferir uma função. Assim, os pesquisadores do LBMG foram capazes de atribuir função a um gene antes considerado hipotético, o que contribui para a compreensão da diversidade dos processos de reparo de DNA, além de contribuir para o conhecimento da biodiversidade microbiana em solos do bioma caatinga.

Para ler o artigo na íntegra, clique aqui.

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No trabalho “XPC deficiency is related to APE1 and OGG1 expression and function” recentemente publicado na revistaMutation Research – Fundamental and Molecular Mechanisms of Mutagenesis, pesquisadores do LBMG descrevem a interação entre proteínas de duas diferentes vias de reparo de DNA, as vias reparo por excisão de nucleotídeos (NER, do inglês nucleotide excision repair) e reparo por excisão de bases (BER, do inglês base excicion repair). Os dados obtidos mostram que a proteína XPC (da via NER) afeta a expressão e atividade das proteínas OGG1 e APE1 (da via BER), contribuindo para uma melhor compreensão dos fenótipos associados a deficiência da proteína XPC. A pesquisa liderada pela Dra. Lucymara F. Agnez Lima (DBG-CB-UFRN), é resultante da tese defendida pela Dra. Julliane Tamara Araújo de Melo (doutorado em Bioquímica – UFRN) e conta com a colaboração de pesquisadores da USP, Universidade da California (EUA) e do Institut de Radiobiologie Cellulaire et Moléculaire (CEA, França). Os mecanismos de reparo de DNA são essenciais à vida, uma vez que, são responsáveis pela manutenção da integridade do genoma devido a sua atividade na remoção de lesões no DNA causadas por agentes químicos ou físicos. Falhas nos sistemas de reparo de DNA estão associadas a ocorrência de câncer, doenças neurodegenerativas, entre outras. Desta forma, o melhor conhecimento dessas vias pode contribuir para o desenvolvimento de métodos de prevenção, tratamento, diagnóstico e prognóstico de várias doenças.

Confira o artigo na íntegra clicando aqui.

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O trabalho BioSurfDB: knowledge and algorithms to support biosurfactants and biodegradation studies, recentemente publicado no Oxford Journal of Biological Databases and Curation, é produto de uma colaboração entre o LBMG, o Instituto de Engenharia de Sistemas e Computadores, Investigação e Desenvolvimento em Lisboa (INESC-ID) e o Laboratório Nacional de Computação Científica (LNCC, RJ).
A extração, transporte e utilização de petróleo provocam a contaminação de inúmeros ecossistemas. Portanto, a biorremediação através de mobilização por surfactantes ou biodegradação é um assunto importante, tanto economicamente quanto ambientalmente.
A pesquisa em biorremediação vem tendo um grande impulso com os recentes avanços na Metagenõmica, uma vez que, tem permitido a sequenciamento de DNA de microrganismos não cultiváveis, ​​fornecendo novos conhecimentos sobre as bactérias degradadoras de petróleo e/ou produtoras de surfactante. Muitas pesquisas vêm tornando disponíveis os dados genéticos de organismos desconhecidos, os quais são obitidos a partir de análise metagenômica de amostras ambientais contaminados com petróleo.
Estes novos conjuntos de dados estão atualmente exigindo o desenvolvimento de novas ferramentas e repositórios de dados personalizados para a análise biológica em um contexto de análise de dados para biorremediação. O trabalho publicado apresenta o BioSurfDB, www.biosurfdb.org, um sistema de informação relacional curado integrando dados de: (i) metagenomas; (Ii) os organismos; (Iii) genes de biodegradação relevantes; proteínas e suas vias metabólicas; (Iv) resultados de estudos de biorremediação, com eficiência de tratamento de poluentes específicos por organismos productores de surfactante; e (v) uma lista curada de biosurfactantes, agrupados por organismo produtor, o nome do surfactante, classe e referência.
O principal objetivo deste repositório é reunir informações sobre a caracterização de compostos biológicos e mecanismos envolvidos na produção de biosurfactantes e/ou biodegradação e disponibilizá-lo de uma forma curada e associados a uma série de ferramentas computacionais para apoio a estudos de dados genômicos e metagenomicos.
Para ver o artigo na íntegra visite, clique aqui.
Texto: Jorge Oliveira
Doutorando pelo Programa Doutoral em Biotecnologia
Instituto Superior Técnico – Universidade de Lisboa
 

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O trabalho The kynurenine pathway is involved in bacterial meningitis recentemente publicado no Journal of Neuroinflammation é produto da tese defendida por Leonam Gomes Coutinho, orientado pela Dr. Lucymara Fassarella Agnez Lima, e foi desenvolvido em colaboração com pesquisadores da Universidade de Berna (Suíça).

Em um trabalho anterior, o grupo identificou a associação do alelo variante AADAT + 401C/T (aminotransferase kynurenine  II KAT II) com a resposta imune em pacientes com meningite bacteriana, sugerindo  que a presença deste alelo pode afetar  o recrutamento de leucócitos para o foco da infecção [Souza et al., 2011].

Esta evidência levantou a hipótese de que essa rota metabólica desempenha um papel importante na patogênese da meningite bacteriana. No presente trabalho, foram medidas as concentrações dos metabolitos da via da kynurenine em amostras de líquor de pacientes com meningite e a correlação com citocinas e moduladores inflamatórios  foi analisada. Também foi investigada a correlação dos genótipos AADAT + 401C/T  com os níveis de KYNA e marcadores inflamatórios. Foi observada associação do alelo variante com níveis aumentados de KYNA, os quais mostraram correlação com uma resposta inflamatória reduzida, sugerindo um efeito neuroprotetor.

Para conferir o artigo da íntegra acesse o site http://www.jneuroinflammation.com/content/11/1/169.

Referência: Coutinho LG, Christen S, Bellac CL, Fontes F, de Souza F, Grandgirard D, Leib SL, Agnez-Lima LF. The kynurenine pathway is involved in bacterial meningitis. J Neuroinflammation. 2014 Oct 2;11(1):169.

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Livro - Genotoxicidade

O tema da divulgação cientifica, sobretudo, quando voltada para a educação e popularização de ciência e tecnologia, está cada vez mais sendo debatido e merecendo destaque nos editais abertos pelas agências de fomento à pesquisa (Finep, Capes e CNPq) e até mesmo espaço junto à Plataforma Lattes (http://lattes.cnpq.br/), ligada ao CNPq. Neste contexto, o livro paradidático representa uma importante ferramenta no processo de ensino/aprendizagem, servindo como instrumento para intensificar e popularizar o hábito pela leitura e despertar o interesse em analisar e questionar temas relacionados ao cotidiano.

Dada essa necessidade, os doutorandos Marcos Felipe de Oliveira Galvão e Nilmara de Oliveira Alves, ambos orientados pela Profª Sílvia Batistuzzo, publicaram o livro paradidático: “Genotoxicidade da água: o que é isso?”, ISBN 978-85-425-0135-3. A publicação contou com o apoio do projeto MCT-INSA/CNPq/CT-Hidro/Ação Transversal Nº 35/2010 – Desenvolvimento Sustentável do Semiárido Brasileiro.

O contexto do livro se passa numa comunidade do semiárido nordestino. Essa comunidade é formada, entre outros, por várias crianças em idade escolar, curiosas e interessadas em aprender a respeito dos problemas surgidos em seu cotidiano. Com a utilização de uma linguagem lúdica, o livro aborda temas presentes no dia-a-dia dos alunos, tais como a poluição ambiental. Conceitos importantes a respeito da organização do ecossistema e dos seres vivos, apresentando a molécula da vida — o ácido desoxirribonucléico (DNA), de como ela pode ser danificada pelos poluentes ambientais, o significado de genotoxicidade, a importância dos testes para sua análise, as consequências à saúde humana, bem como a conscientização ambiental de forma geral são evidenciados ao longo da narrativa. O livro apresenta também um teste simples muito utilizado na análise ambiental, que é o teste de micronúcleo. Esse teste pode ser feito empregando diversos organismos e possui alta associação com a formação de câncer.

Acreditamos que essas informações possam contribuir para um olhar diferente da genética no contexto da poluição ambiental e, principalmente, na formação de uma visão mais crítica sobre a forma como exploramos os recursos do meio ambiente, auxiliando na formação de uma conscientização ambiental mais adequada.

 

 

Texto: Marcos Felipe de Oliveira Galvão

Doutorando do Programa de Pós-graduação em Bioquímica – UFRN.

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A região semi-árida do Brasil é caracterizada por uma estação chuvosa curta anual e longos períodos de forte seca. Nesse contexto, o beneficiamento artesanal da castanha de caju é uma alternativa socialmente e financeiramente viável, pois além de poder ser desenvolvida por todos os membros de uma família, é um produto facilmente comercializável. No entanto, a falta de assistência aos trabalhadores, a informalidade da atividade e a falta de conhecimento por parte da sociedade em geral sobre as condições nas quais ocorre a queima da castanha de caju dificultam o controle dos potenciais efeitos nocivos associados a este tipo de atividade.

 

A geração de informação científica qualificada é um requisito fundamental para a elaboração de políticas públicas que visam à melhoria da qualidade da população exposta. Neste sentido, os pesquisadores do LBMG e LAMA publicaram recentemente o artigo “Cashew nut roasting: Chemical characterization of particulate matter and genotocixity analysis” na revista Environmental Research.

 

O trabalho é de autoria do doutorando Marcos Felipe de Oliveira Galvão, orientado pela Profª Silvia Batistuzzo e conta com a colaboração do Prof. Thiago de Melo Cabral e em parceria com o Laboratório de Poluição Atmosférica Experimental da USP, Paulo Afonso de André e Paulo Hilário Nascimento Saldiva; Departamento de Ciências Atmosféricas da USP, Maria de Fátima Andrade e Regina Maura de Miranda; e do Laboratório de Estudos em Química Atmosférica do IQ-USP, Pérola de Castro Vasconcellos.

 

Para acessá-lo na íntegra, clique aqui.

 

Os resultados possibilitaram a identificação de um problema ocupacional grave, com sérios riscos aos trabalhadores que exercem a atividade. Diante disto, a adoção de medidas preventivas e de melhores práticas, tais como o uso de exaustores coletivos e equipamentos de segurança (máscaras) são de fundamental importância para o desenvolvimento sustentável da atividade e melhoria na qualidade de vida dos trabalhadores.

 

Devemos sempre lembrar da importância e necessidade de tornar o conhecimento científico, em geral publicado em periódicos, acessível a todos. Assim sendo, os resultados obtidos no presente artigo foram trabalhados durante o “1° Curso de Férias de Análises Genotóxicas e Educação Ambiental: trabalhando a queima da castanha de caju”, que utilizou de uma linguagem lúdica e do método cientifico para estimular professores e alunos da rede pública do município de João Câmara (objeto de estudo do artigo) a trabalhar o tema da queima da castanha de caju em sala de aula.

 

Texto: Marcos Felipe

Doutorando do Programa de Pós-graduação em Bioquímica – UFRN.

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