Revista Eletrônica do Programa de Bolsas - Edição ZERO

Bolsista: Rayane Raniele Silva Bezerra
Orientador(a): DANIELA DE MELO RESENDE
Resumo: As leishmanioses são doenças causadas por protozoários da ordem Kinetoplastida, família Trypanosomatidae, do gênero Leishmania e são de grande importância na saúde pública mundial. A transmissão da infecção para os hospedeiros vertebrados ocorre através da picada de fêmeas de flebotomíneos infectadas, existindo duas principais formas clínicas da doença, a leishmaniose tegumentar e a leishmaniose visceral. Atualmente, não há vacina disponível e o tratamento é feito, principalmente, por fármacos que apresentam problemas como alta toxicidade, falha terapêutica em infecção por parasitos resistentes e elevado custo. O trabalho em desenvolvimento tem como objetivo estudar genes diferencialmente expressos associados à resistência. Para isso, através do perfil transcriptômico de Leishmania infantum, foram identificados genes de diferentes vias metabólicas associados ao fenótipo de resistência ao antimônio. A partir desse conjunto de dados, a primeira proteína selecionada para estudo neste trabalho foi a Dual Specificity Protein Phosphatase (DUSP). Essa proteína é capaz de desfosforilar resíduos de fosfotirosina e fosfoserina/treonina ao mesmo tempo em um único substrato, atuando no controle de respostas imunes inflamatórias e antimicrobianas, especialmente contra infecção por Leishmania donovani e Leishmania mexicana. Com isso, a DUSP se tornou uma proteína alvo terapêutica promissora para a busca de fármacos para o tratamento da leishmaniose visceral através da estratégia de reposicionamento de fármacos, que é utilizada para obter fármacos em desenvolvimento ou já disponíveis no mercado com potencial para utilizar no tratamento da doença. Para as análises computacionais foi utilizado o TriTrypDB, uma plataforma que fornece um conjunto de dados a nível de escala genômica de Trypanosomatidae. Através do identificador LINF_340027100, foi possível obter para a espécie em estudo, Leishmania infantum, a sequência da proteína predita com 1.382 nucleotídeos e por meio do tBLASTn foi feita a análise de busca por similaridade de sequências contra o genoma de L. infantum com o objetivo de identificar cópias não anotadas do gene, o que não foi observado. Além disso, foi possível observar a ontologia do gene para o gênero Leishmania utilizando o vocabulário controlado Gene Ontology. Foram feitas análises de alinhamento múltiplo global com o programa Clustal Omega para verificar a similaridade entre a sequência estudada e seus homólogos em outras espécies de Leishmania disponíveis no banco de dados, e foi possível observar um alto grau de similaridade entre as proteínas estudadas. Ademais, através da função de predição, foi permitido analisar todos os processos biológicos que envolvem a proteína no parasito, além das interações com outras vias metabólicas. Por meio de todo esse estudo, foi possível utilizar o DRUGBANK para buscar fármacos em potencial para reposicionamento. Nessa análise, foram identificados 107 matches e uma interação com a droga Fostamatinib. Com isso, serão necessários maiores estudos sobre o fármaco selecionado, uma vez que a Fostamatinib é o primeiro inibidor específico da tirosina quinase no baço aprovado para o tratamento da trombocitopenia imune crônica, uma doença caracterizada pela diminuição do número de plaquetas circulantes no sangue devido à destruição delas pelo sistema imune. Além disso, a administração é realizada por via oral e é aprovada para uso no Brasil, sendo possível dar continuidade aos estudos in vitro.

Bolsista: JONATHAN FRAGOSO MIRANDA DE OLIVEIRA
Orientador(a): FREDERICO SILVA CASTELO BRANCO
Resumo: A doença de Chagas, também conhecida como tripanossomíase americana, é uma patologia causada pelo parasita protozoário Trypanosoma cruzi. Esta doença possui duas fases patológicas, a aguda e a crônica e ocorre endemicamente na América Latina, vetorizada por triatomíneos. Esta atinge cerca de 18 milhões de indivíduos, causando 50 mil mortes por ano e ameaçando outros 100 milhões de habitantes de áreas de risco. Além disso, é estimado que cerca de 300 mil novos casos da doença sejam gerados a cada ano. Dois compostos descobertos há mais de 50 anos, o nifurtimox e o benzonidazol, são os únicos fármacos usados na fase aguda desta patologia, porém apresentam inúmeros efeitos adversos. A fase crônica não tem qualquer tratamento efetivo. A pesquisa de inibidores da biossíntese de ergosterol (IBE) destaca-se na busca por novos fármacos ativos contra o T. cruzi, devido aos resultados experimentais favoráveis alcançados com a aplicação de IBEs usados como antifúngicos. Paralelamente, Papadopoulou e colaboradores mostraram que o núcleo 3-nitro-1,2,4-triazol possui excelente atividade contra o T. cruzi, promovendo maior potência e menor toxicidade in vitro, quando comparado ao 2-nitroimidazol e ao 1,2,4-triazol. Seguindo esta lógica, nosso grupo iniciou uma nova linha de substâncias 3-nitro-1,2,4-triazolicas, na qual foi desenvolvino um novo composto líder que ativa contra o T. cruzi na escala de picomolar, apresentando IC50 menor do que 0,00037 µM. Por outro lado, sua citotoxicidade às células de mamíferos foi muito baixa, com CC50 maior do que 1.600 µM, o que gera um índice de seletividade maior do que 4 milhões. Desta forma, a substância líder foi, ao menos, 3 mil vezes mais seletiva e mais que 4 mil vezes mais ativa que o benzonidazol. Assim, alterações nesta substância líder com o objetivo de gerar derivados ainda mais potentes e seletivos se mostra extremamente interessante, especialmente em modelo in vivo, onde a solubilidade da substância em meio aquoso é extremamente importante, considerando a via de administração oral. Por isso, estratégias para aumentar a solubilidade aquosa dessa classe de substâncias é de grande importância, uma vez que, por ser lipofílica e não apresentar grupos básicos ionizáveis em pH mais baixo, esta substância líder possui baixa solubilidade em água, conforme expressado pelo valor de solubilidade intrínseca calculado. Neste sentido, o objetivo deste trabalho consiste na síntese, caracterização e avaliação biológica de uma série de derivados triazólicos com potencial atividade antichagásica. Estes são divididos em nas séries 11a-c, 12a-c e 13a-c, as quais foram planejadas respeitando regras que preveem biodisponibilidade oral, com a característica da inclusão de grupamentos básicos à estrutura das moléculas, visando o aumento da solubilidade destas em meio aquoso, além de poder aumentar o volume de distribuição tecidual destas substâncias. A síntese das substâncias planejadas 11-13a-c será realizada em 4 ou cinco etapas. Esta se inicia na síntese dos núcleos aromáticos de interesse (14-16), através de reações de substituição nucleofílica aromáticas com a piperazina ou N-metilpiperazina nos brometos de arila correspondentes. Em seguida, 14-16 sofrem reação de acilação de Friedel-Crafts para formar 17a-f. Em seguida será realizada uma substituição nucleofílica com o 3-nitro-1,2,4-triazol, gerando os intermediários 18a-f. A reação para formação dos derivados finais 11-13a,b consiste na redução de 18a-f com tetra-hidroborato de sódio (NaBH4). Finalmente, os derivados 11-13c são obtidos pela metilação de 11a-c com iodeto de metila. Vale ressaltar que estar reações já são de domínio do nosso grupo de pesquisa e que já dispomos de todos os reagentes para a sua correta execução. A avaliação anti-T. cruzi e os testes de citotoxicidade serão realizados pelo Centro de Pesquisas René Rachou/Fiocruz - MG. O modelo de avaliação anti-T. cruzi é intracelular, sendo realizado em células de fibroblasto de camundongos L929. A perspectiva deste projeto é o desenvolvimento de novos protótipos candidatos a fármaco antichagásico para as fases aguda e crônica da doença, atráves de estudos futuros de atividade e toxicidade in vivo.

Bolsista: Joelma Marilza Leite
Orientador(a): Eduardo de Castro Ferreira
Resumo: O presente projeto propõe fazer um levantamento da participação feminina na pesquisa científica em Campo Grande, MS. Destacando atuação das pesquisadoras em Programas de Pós-Graduação (PPG) de diferentes instituições sediadas na capital do estado, bem como participação na formação de novos pesquisadores, exercendo papel de coordenação de PPG e/ou de Grupos de Pesquisa. Até o momento foram levantados dados dos programas de pós-graduação de quatro Instituições de Ensino Superior localizadas em Campo Grande MS, a saber: Universidade Católica Dom Bosco (UCDB), o Instituto Federal de Mato Grosso do Sul (IFMS), a Universidade Anhanguera-UNIDERP, e a Universidade Estadual do Mato Grosso do Sul (UEMS). Pelo levantamento realizado, foi constatado que 51% do corpo docente dos PPGs são constituídos por mulheres e 49% por homens e que a maioria dos docentes que atuam nestes PPGs possui formação fora do estado de Mato Grosso do Sul, além da maioria dos coordenadores de programas de pós-graduação serem homens, 69% das coordenações, enquanto apenas 31% das coordenações são exercidas por mulheres. Quanto a atuação como líderes de grupos de pesquisa foi observada 43,26% de atuação feminina frente a 56,73% de atuação masculina na liderança de grupos de pesquisa. Pode-se concluir que há um equilíbrio quanto a atuação feminina/masculina no corpo docente dos diferentes programas de pós-graduação, o mesmo não ocorre quando se trata de cargos de coordenação, com evidente desigualdade na distribuição de tais cargos entre homens e mulheres, cuja maioria dos cargos de coordenadores são ocupados por homens. Tal desigualdade de distribuição também se faz presente, embora não seja tão acentuada, quando observada a atuação como líderes de grupos de pesquisa. Também foi possível constatar que maioria dos docentes possui formação, doutorado, fora do estado de Mato Grosso do Sul, o que poderia indicar que o MS seja um estado que tem atraído profissionais doutores formados em outras regiões. Cabe destacar que os resultados apresentados são preliminares e carecem de aprofundamento, principalmente quanto à finalização dos levantamentos e análises, para conclusões mais precisas.

Bolsista: ANA CAROLINE DA SILVA MENESES
Orientador(a): Caetano Antunes
Resumo: Ao longo da última década, o grupo do Dr. Antunes tem focado esforços para o entendimento do impacto de moléculas produzidas pela microbiota na biologia de patógenos humanos, incluindo Salmonella enterica, Vibrio cholerae e Klebsiella pneumoniae. Muitos destes esforços tem utilizado a técnica de sequenciamento de RNA mensageiro (RNAseq), capaz de gerar dados de expressão de todos os genes de um organismo de forma simultânea. Assim, diversos experimentos foram realizados para avaliar o impacto de moléculas produzidas pelo microbioma intestinal humano na expressão gênica dos patógenos mencionados. Entretanto, em alguns casos pudemos observar também efeitos no crescimento e outros fatores de virulência, como a formação de biofilmes. Assim, o objetivo do presente projeto é avaliar o impacto de moléculas produzidas por membros do microbioma humano na virulência de patógenos humanos. Em particular, este subprojeto lidará com moléculas produzidas por Staphylococcus epidermidis, um membro da microbiota de pele humana, na formação de biofilme por outras espécies patogênicas de Staphylococcus.

Bolsista: Adriana Dias Da Silva
Orientador(a): NUBIA BOECHAT ANDRADE
Resumo: Atualmente a malária é um dos mais sérios problemas mundiais de saúde pública. Dados da Organização Mundial de Saúde (OMS) mostram que houve cerca de 216 milhões de casos de malária e quase 445 mil mortes em 2016, principalmente em países africanos sendo que a maioria das vítimas são crianças de até 5 anos de idade. Essa doença parasitária é causada por protozoários do gênero Plasmodium, dos quais, P. falciparum; P. vivax; P. malariae e P. ovale são responsáveis por infectar os seres humanos através das picadas de fêmeas de mosquitos do gênero Anopheles infectadas. A malária é um sério problema global de saúde pública, causando milhares de mortes anualmente. Apesar dos avanços alcançados na quimioterapia utilizando as terapias combinadas, o surgimento de cepas resistentes aos fármacos disponíveis e os efeitos adversos causados por eles fazem com que a busca por novas substâncias antimaláricas seguras e eficazes seja de grande urgência. Buscando contribuir na luta contra a malária, nosso grupo tem desenvolvido substâncias que apresentaram expressivos resultados anti-P. falciparum. Visando dar continuidade a esta linha de pesquisa, neste projeto foram planejados novos derivados contendo o núcleo pirazolopirimidina e triazolopirimidina utilizando algumas substâncias desenvolvidas pelo grupo como protótipos. Os derivados foram planejados utilizando os conceitos de hibridação molecular e isosterismo de anel. Foram planejados 9 derivados inéditos que serão obtidos através de uma rota sintética convergente composta de 5 etapas. A rota escolhida já é bem estabelecida e descrita na literatura pelo nosso grupo. Os derivados propostos serão identificados e caracterizados através das análises de espectrometria de massas, ressonância magnética nuclear. Os ensaios biológicos serão realizados em parceria com outros grupos de pesquisa, no qual os derivados serão avaliados contra o P. falciparum e terão citotoxicidade determinadas.

Bolsista: ADRESSA NUNES FURTADO
Orientador(a): ANA PAULA D ALINCOURT CARVALHO ASSEF
Resumo: As polimixinas (PMs) têm ação potente sobre várias bactérias Gram-negativas, mas seu uso foi praticamente abandonado devido aos efeitos colaterais adversos. No entanto, com a disseminação global de linhagens resistentes aos carbapenemas e à falta de novos antimicrobianos, as PMs estão novamente em uso, como antibióticos de último recurso. Como consequência, a resistência a essa classe de antimicrobianos aumentou, o que é motivo de grande preocupação. A resistência a PMs é majoritariamente causada por mutações nos sistemas de dois componentes (SDCs) PhoPQ e PmrAB ou por inativação de MgrB, repressor de PhoQ. SDCs modulam diversos processos biológicos bacterianos: um sinal ambiental (ex metais, pH) dispara autofosforilação da histidina kinase sensora e a transferência do fosfato para uma proteína reguladora de resposta (RR). Uma vez fosforilados, os RR modulam a transcrição de seus genes alvo. Mutações em phoPQ e pmrAB de Klebsiella pneumoniae (KP) são importantes pois resultam em ganho de função, mediante ativação constitutiva dos operons arnBCADTEF, pmrE e pmrCAB, que codificam as enzimas responsáveis pelas modificações no LPS associadas a resistência à polimixina. Em um amplo estudo com 149 isolados de KP PM-R da Coleção de Bactérias de Infecção Hospitalar (albergada no LAPIH), identificamos 54 mutações não sinônimas nos genes de phoPQ e pmrAB, das quais 13 ocorrem em isolados que apresentam o gene mgrB intacto. Isto é relevante pois MgrB mantém PhoQ inativo, de modo que sua inativação (por mutações ou inserção de IS), também resulta em resistência ao deixar PhoPQ permanentemente ON. Vários destes isolados foram identificados em clones de grande relevância epidemiológica, dada sua ampla distribuição no Brasil (Neto et al., submetido). No intuito de revelar as bases bioquímicas e estruturais de como as substituições em PmrAB e PhoPQ causam resistência, em um projeto mais amplo (coordenado pela coorientadora T. Galvão e financiado pela Rede Internacional do Instituto Pasteur), é essencial saber quais destas 13 substituições por si só conferem resistência a PMs. Adicionalmente, este subprojeto contribui a elucidar quais das quase duas centenas de substituições descritas em PhoPQ e PmrAB em isolados clínicos resistentes a polimixinas (PM-R) de fato conferem resistência. Portanto, o objetivo deste projeto é identificar quais das mutações identificadas na Coleção do LAPIH causam resistência, gerando conhecimento sobre as bases moleculares deste processo e contribuindo ao desenho de testes de diagnóstico baseados em ácidos nucleicos. Objetivo geral Identificar as substituições em PmrAB e PhoPQ de isolados clínicos de KP PM-R da coleção do LAPIH com papel funcional em resistência. Objetivos específicos Mapear as substituições escolhidas nas regiões funcionais e domínios estruturais de PmrAB e PhoPQ. Gerar plasmídeos codificando as mutações escolhidas, mediante mutagênese sítio dirigida. Verificar o impacto das substituições na CIM de PMs. Metodologia Análise computacional Foram gerados modelos de PmrAB pelo AlphaFold, e as substituições que ocorrem em regiões funcionais estão sendo mapeadas. Em paralelo, ClustalW foi usado para realizar um alinhamento das sequências de PmrAB e PhoPQ com as do SDC homólogo HK853/RR486. A partir do qual está sendo feita uma comparação da posição das substituições escolhidas com as de amino ácidos equivalentes em diferentes estruturas HK853/RR486 resolvidas por cristalografia de raios X, e equivalentes a diferentes estados funcionais. Mutagênese sítio dirigida Plasmídeo carreando o operon phoPQ foi adquirido de empresa de síntese (FastBio). O plasmídeo carreando o operon pmrAB será adquirido da mesma empresa. As 12 mutações selecionadas serão introduzidas por SDM Quikchange e os plasmídeos serão transformados na cepa KP MGH 78578. CIM de polimixinas As cepas recombinantes de KP serão testadas com o método padrão ouro, de microdiluição em caldo, como descrito no documento M07-A10 do CLSI (BrCast 2020).