Você sabe como é o trabalho de um cientista? Tem um museu que conta…

A exposição Mind the Gut, trocadilho que usa as palavras Mind (mente) e Gut (intestino), pode ser vista no Museu da Medicina (Medical Museion) da Universidade de Copenhagen.

Por toda a história, as pessoas têm trabalhado na conexão com microrganismos no seu dia-a-dia, mudando o que comem, como dormem ou fazem exercícios, usando suplementos, alimentos fermentados, etc.  A exibição traz essa história sob a perspectiva da Ciência, da Medicina e das experiências pessoais, por meio de uma combinação de peças de arte, objetos históricos, itens de laboratórios e histórias individuais.

Como nós devemos conceituar os tipos de relacionamentos que temos com os organismos microscópicos que vivem sobre e dentro de nós? Será que nosso estado emocional pertence apenas a nós mesmos?

Os organizadores da exposição queriam mostrar a Ciência como um processo em andamento e um trabalho de detetive, ao invés de uma verdade estática baseada em fatos. Eles filmaram o dia-a-dia do trabalho dos cientistas e expuseram as hipóteses e planejamentos de experimentos em forma de diagramas amigáveis para o público compreender.

Uma das peças exposta mostra a mudança no microbioma da palma da mão de uma pessoa durante o período em que ela apertou a mão de mil pessoas. O microbioma foi analisado a cada 50 apertos de mão e mostra como o contato com outras pessoas causou a sua alteração.

Mind the Gut é um espaço público destinado a encorajar a reflexão e curiosidade.

BEM LEGAL, NÃO É?

FONTE:  Mind the Gut—displaying microbiome research through artistic collaboration. Adam Bencard and Louise Emma Whiteley. Microb Ecol Health Dis. 2018; 29(2): 1555433. doi: 10.1080/16512235.2018.1555433

Lições aprendidas no desenvolvimento de vacinas para a SARS e a MERS podem ajudar no desenvolvimento para a COVID-19.

Um artigo de revisão publicado na revista Infectious Diseases and Therapy discorre sobre os esforços para o desenvolvimento de vacinas para coronavírus relevantes clinicamente e argumenta que o conhecimento obtido no desenvolvimento de vacinas para a SARS, pandemia ocorrida em 2002/2003, e a MERS (Síndrome Respiratória do Oriente Médio) pode auxiliar no desenvolvimento de vacinas para a COVID-19.

As razões para a falta de vacinas comerciais eficazes contra a SARS e a MERS são variadas. No caso da MERS, é provável que o desenvolvimento da vacina tenha sido retardado por causa da escassez de modelos animais para experimentação pré-clínica. Além disso, existe pouco interesse em uma vacina já que a doença é muito limitada geograficamente (atinge países do Oriente Médio).  No caso da SARS, provavelmente foi considerado sem sentido continuar a investir em uma vacina para uma doença que deixou de ser reportada em 2004.

Apesar de não existirem vacinas comercialmente disponíveis para essas doenças, foi realizado um esforço de pesquisa para o seu desenvolvimento. Após a pandemia de SARS, vários laboratórios em todo o mundo começaram as pesquisas para uma vacina. A maioria das vacinas tinha como alvo a glicoproteína da espícula (Spike) do vírus. Uma vacina que induzisse resposta imunológica forte contra essa proteína iria ter um efeito significativo impedindo a entrada do vírus na célula hospedeira. Também foram estudadas vacinas baseadas em partículas virais inativadas ou atenuadas, vírus recombinante, DNA e outras. Devido à virulência do vírus da SARS, estudos com seres humanos não foram conduzidos, portanto, o efeito protetor das vacinas não foi testado.

Várias vacinas foram desenvolvidas contra a MERS, a maioria também baseada na glicoproteína da espícula. O autor menciona que, ao que ele saiba, apenas uma vacina de DNA já foi avaliada em testes clínicos, mas nenhuma está disponível comercialmente.

O ideal é que a vacina confira proteção a longo prazo. Sabe-se que para o SARS-CoV (da SARS), as células de memória T foram detectadas nos indivíduos sobreviventes seis anos após a infecção. Além disso, anticorpos neutralizantes foram detectados 24 meses após a infecção, indicando um certo nível de proteção. No caso da MERS, sabe-se que os anticorpos neutralizantes persistem por 34 meses e as células de memória T foram detectadas 24 meses após a infecção.

ESSAS INFORMAÇÕES SÃO UM ALENTO. É POSSÍVEL QUE UMA VACINA EFICAZ CONTRA A COVID-19 SEJA DESENVOLVIDA.

FONTE:  Vaccines for SARS-CoV-2: Lessons from Other Coronavirus Strains. Eriko Padron-Regalado. Infect Dis Ther. 2020 Apr 23 : 1–20. doi: 10.1007/s40121-020-00300-x

Olhem só esse editorial publicado na revista Journal of Molecular Microbiology and Biotechnology…

A segurança local, nacional e internacional é promovida por meio da aplicação de conhecimentos científicos confiáveis. Essa informação pode ser usada na saúde pública, sendo essencial o conhecimento detalhado de microbiologia (por exemplo, para produção de vacinas, segurança alimentar, produção agrícola, tratamento de esgoto, etc). A Ciência tenta remover a subjetividade da informação, minimizando a chance de conclusões incorretas.

Atualmente nós temos um conhecimento básico do processo evolutivo dos organismos no qual células procariontes simples formaram simbioses e comunidades cooperativas, finalmente gerando organismos mais complexos, como animais e plantas. Esse conhecimento nos diz que não foi apenas a sobrevivência do mais apto que guiou a nossa evolução; talvez mais importante tenha sido a cooperação entre células e organismos. Nós não somos apenas organismos competitivos, mas seres simbiontes. Nós cooperamos com o nosso microbioma (conjunto de microrganismos) para criar um consórcio orgânico.

Agora nós sabemos que não podemos viver sem os produtos da fotossíntese, o que requer que sejam implementados programas de sustentabilidade. Um futuro sustentável depende da Ciência, do pensamento crítico, da inovação e suas aplicações, assim como de uma legislação correta.

Nossa espécie se defronta com inúmeras ameaças, muitas das quais são resultado de nossas próprias ações. Essas ameaças incluem microrganismos resistentes a antimicrobianos, doenças infecciosas emergentes e desabastecimento de água, comida e energia. Isso irá requerer que as sociedades reconheçam e apoiem as Ciências básicas e aplicadas.

Não podemos nos dar ao luxo de suprimir informações testadas cientificamente. Por outro lado, devemos reconhecer e descartar informações não documentadas e não testadas. Fatos e princípios científicos devem ser o nosso guia para o desenvolvimento de um futuro construtivo.

FAZ A GENTE PENSAR NA NOSSA RESPONSABILIDADE, NÃO É?

FONTE: Science, Innovation and the Future of Humanity. Milton H. Saier Jr. and J.T. Trevors. J Mol Microbiol Biotechnol. 2017; 27(2): 128–132. doi:10.1159/000467401.

Você sabe como funciona a terapia com plasma convalescente que está sendo utilizada para a COVID-19?

Devido à falta de tratamento ou vacina para a COVID-19, intervenções clássicas e históricas têm emergido como opções para o controle da doença. Esse é o caso do uso de plasma convalescente, uma estratégia de imunização passiva. O plasma é obtido de sobreviventes nos quais foram produzidos anticorpos contra o patógeno em questão. O objetivo é neutralizar o patógeno. O plasma convalescente é considerado uma intervenção de emergência em muitas pandemias, como a Gripe Espanhola, a SARS e o Ebola.

A composição do plasma é variável e inclui uma mistura de sais inorgânicos, compostos orgânicos, água e mais de mil proteínas, entre as quais estão os anticorpos (imunoglobulinas), citocinas anti-inflamatórias, fatores de coagulação e antitrombóticos, entre outros.

Nesse sentido, a transfusão do plasma para um indivíduo infectado pode trazer outros benefícios, como a modulação da resposta inflamatória severa. Isso pode ser importante no caso da COVID-19, na qual há uma superativação do sistema imunológico causando uma hiperinflamação, conhecida como tempestade de citocinas.

O plasma convalescente é uma terapia segura e potencialmente eficaz.

FONTE: Convalescent plasma in Covid-19: Possible mechanisms of action. Manuel Rojas, Yhojan Rodríguez, Diana M. Monsalve, Yeny Acosta-Ampudia, Bernardo Camacho, Juan Esteban Gallo, Adriana Rojas-Villarraga, Carolina Ramírez-Santana, Juan C. Díaz-Coronado, Rubén Manrique, Ruben D. Mantilla, Yehuda Shoenfeld, Juan-Manuel Anaya. Autoimmun Rev. 2020 May 5 : 102554. doi: 10.1016/j.autrev.2020.102554

Cientistas publicaram um documento na revista Nature Reviews alertando sobre a relação entre microrganismos e mudanças climáticas. O documento é um alerta à humanidade…

As atividades humanas e seus efeitos no clima e meio ambiente causam extinções sem precedentes de animais e plantas, mas os microrganismos não são discutidos nesse contexto. Apesar de invisíveis ao olho nu, a abundância (quantidade) e diversidade dos microrganismos têm papel essencial na manutenção de um ecossistema mundial saudável.

Alterações no clima podem influenciar a estrutura e diversidade das comunidades microbianas diretamente ou indiretamente (por exemplo, através dos efeitos causados nas plantas). Por outro lado, as atividades microbianas podem afetar as mudanças climáticas.

Os microrganismos contribuem para o sequestro de carbono, principalmente o fitoplâncton marinho fotossintetizante, que fixa tanto CO2 quanto as plantas terrestres. Por essa razão, alterações climáticas que afetem a fotossíntese microbiana marinha são muito relevantes para a ciclagem global de carbono. Os microrganismos também contribuem substancialmente para emissões de gases do efeito estufa, por exemplo as bactérias metanogênicas, que produzem gás metano.

Microrganismos também podem contribuir para a mitigação dos efeitos das alterações climáticas e oferecer importantes oportunidades para remediar problemas causados pelo homem: melhoria de questões ligadas à agricultura, produção de biocombustíveis e remediação de poluentes.

Esse documento foi publicado com a intenção de aumentar a consciência global para o mundo microbiano. Um esforço sustentável e imediato é necessário para incluir os microrganismos na pesquisa, desenvolvimento de tecnologia, políticas e tomada de decisões relativas às alterações climáticas globais.

FONTE: Scientists’ warning to humanity: microorganisms and climate change. Ricardo Cavicchioli, William J. Ripple, Kenneth N. Timmis, Farooq Azam, Lars R. Bakken, Matthew Baylis, Michael J. Behrenfeld, Antje Boetius, Philip W. Boyd, Aimée T. Classen, Thomas W. Crowther, Roberto Danovaro, Christine M. Foreman, Jef Huisman, David A. Hutchins, Janet K. Jansson, David M. Karl, Britt Koskella, David B. Mark Welch, Jennifer B. H. Martiny, Mary Ann Moran, Victoria J. Orphan, David S. Reay, Justin V. Remais, Virginia I. Rich, Brajesh K. Singh, Lisa Y. Stein, Frank J. Stewart, Matthew B. Sullivan, Madeleine J. H. van Oppen, Scott C. Weaver, Eric A. Webb, Nicole S. Webster. Nat Rev Microbiol. 2019; 17(9): 569–586. Published online 2019 Jun 18. doi: 10.1038/s41579-019-0222-5

Curioso para saber como o SARS-CoV-2 pode pulado a barreira de espécies entre os morcegos e o ser humano?

Um artigo publicado em 2015, bem antes do aparecimento do SARS-CoV-2, já chamava a atenção para a proteína da espícula (spike – S) de outros dois coronavírus de origem animal que foram capazes de pular a barreira de espécie hospedeira e infectar o ser humano: o SARS-CoV, causador da pandemia de SARS em 2002/2003, e o MERS, causador da Síndrome Respiratória do Oriente Médio, que tem surtos ocorrendo atualmente.

Tanto o SARS-CoV como o MERS são de origem animal. Acredita-se que ambos sejam oriundos de morcegos, tenham infectado um hospedeiro secundário e pulado a barreira de espécies hospedeiras para infectar o homem.

Os autores compilaram trabalhos sobre características da proteína S, da interação com os receptores na célula hospedeira e do processo de clivagem por proteases (enzimas que clivam proteínas). SARS-CoV é um modelo de estudo bem conhecido, porém muitas questões ainda permanecem sem resposta em relação ao MERS.

Para entrar na célula hospedeira, o SARS-CoV se liga ao receptor ACE2 (o mesmo utilizado pelo SARS-CoV-2) por meio da proteina S, responsável por mediar o reconhecimento entre o vírus e a célula hospedeira, sendo um fator chave na especificidade dessa interação. A proteína S tem que ser clivada por proteases antes de mediar a fusão com a célula hospedeira; portanto, as proteases são outro fator chave para a infecção de hospedeiros de diferentes espécies. Após a ativação da proteína S pela clivagem, há uma fusão do envelope viral com a membrana da célula hospedeira e entrada do vírus na célula.

Entre as características que podem explicar o salto da barreira de hospedeiros, está a descoberta de que a proteína S do SARS-CoV pode ser clivada por vários tipos de proteases. Além disso, já foi demonstrado que a proteína S do SARS-CoV reconhece o receptor ACE2 de várias espécies animais. Isso acontece por causa de substituições de aminoácidos em determinadas posições dessa proteína.

AINDA ESTAMOS NA INFÂNCIA DOS ESTUDOS COM O NOVO CORONAVÍRUS CAUSADOR DA COVID-19.

FONTE: Bat-to-human: spike features determining ‘host jump’ of coronaviruses SARS-CoV, MERS-CoV, and beyond. Guangwen Lu, Qihui Wang, George F. Gao. Trends Microbiol. 2015 Aug; 23(8): 468–478. Published online 2015 Jul 21. doi: 10.1016/j.tim.2015.06.003

Publicado artigo com resultados preocupantes sobre o uso de cloroquina e hidroxicloroquina para tratamento da COVID-19.

No último dia 22 de maio foi publicado um artigo na revista The Lancet sobre o uso da cloroquina e hidroxicloroquina para o tratamento da COVID-19. Esses medicamentos têm sido utilizados em alguns países, mesmo sem comprovação científica de sua eficácia no tratamento da COVID-19. Os autores comentam que estudos sistematizados sobre a eficácia desses medicamentos estão em andamento, mas argumentam que é necessária uma orientação urgente sobre o uso clínico dessas drogas.

Para tanto, os autores compilaram informações sobre mais de 96 mil pacientes de COVID-19 hospitalizados em vários continentes (América do Norte, Europa, Ásia, África, América Latina e Austrália). Os pacientes foram divididos em dois grupos: os que haviam sido tratados com cloroquina ou hidroxicloroquina, em conjunto ou não com um antibiótico do grupo dos macrolídeos (ex: azitromicina); e os que não haviam sido tratados com essas drogas (grupo controle). A inclusão de pacientes nesse estudo foi bastante criteriosa, eliminando pacientes em estágios mais avançados da doença para que não influenciassem nas análises. Entre outros itens avaliados, os autores analisaram o número de dias de internação em UTI, uso de ventilação mecânica, aparecimento de arritmias cardíacas e taxa de mortalidade.

Foi observado que os regimes de tratamento com cloroquina ou hidroxicloroquina, sozinhas ou em combinação com o antibiótico, estavam associados com maior risco de arritmias cardíacas e óbito durante a hospitalização, além do aumento do tempo de uso de ventilação mecânica. Por outro lado, não foi observada diminuição do tempo de internação em UTI.

A cloroquina e a hidroxicloroquina podem estar associadas à toxicidade cardíaca por causa de sua conhecida relação com instabilidade elétrica, caracterizada por aumento do tempo entre a polarização e repolarização do ventrículo (prolongamento do intervalo QT). Isso pode causar arritmia cardíaca. Os danos ao coração causados pelo SARS-CoV-2 podem aumentar a propensão à arritmia cardíaca, causando preocupação sobre o uso de cloroquina e hidroxicloroquina em pacientes com COVID-19.

A RECOMENDAÇÃO DE TRATAMENTOS MÉDICOS NÃO COMPROVADOS É ARRISCADA, MESMO QUANDO NÃO SE CONHECE UM TRATAMENTO EFICAZ PARA UMA DOENÇA.

FONTE: Hydroxychloroquine or chloroquine with or without a macrolide for treatment of COVID-19: a multinational registry analysis. Mandeep R Mehra, Sapan S Desai, Frank Ruschitzka, Amit N Patel. www.thelancet.com Published online May 22, 2020 https://doi.org/10.1016/S0140-6736(20)31180-6.

Levedura domesticada fazendo cerveja?

Os sinais mais claros de domesticação em microrganismos ocorrem nas leveduras usadas na produção de cerveja. As leveduras cervejeiras são coletadas e reutilizadas na próxima batelada. Isso resulta em uma seleção dentro do ambiente da cervejaria. Os autores discorrem sobre duas espécies de leveduras cervejeiras que tiveram rotas diferentes para domesticação.

Saccharomyces cerevisiae é a principal levedura na produção de cerveja do tipo ale. As cepas cervejeiras de S. cerevisiae possuem características próprias da espécie (adaptação a ambientes ricos em açúcar e pobres em oxigênio, além da alta tolerância ao etanol) e características adquiridas durante a interação com o ser humano (fermentação de maltotriose). A maltotriose é uma importante fonte de carbono no mosto cervejeiro, mas não é normalmente encontrada nos ambientes naturais habitados pelas leveduras. A domesticação também pode vir acompanhada de perda de características que não são interessantes do ponto de vista industrial. Por exemplo, a maioria das leveduras ale perdeu a capacidade de realizar a reprodução sexuada.

Já as cervejas do tipo lager são produzidas com a levedura Saccharomyces pastorianus, que é um híbrido entre as espécies S. cerevisiae e Saccharomyces eubayanus. A dominância de S. pastorianus no ambiente cervejeiro indica uma vantagem adaptativa grande do híbrido sobre as espécies parentais. A parte do genoma que veio da S. eubayanus confere tolerância a baixas temperaturas, enquanto a parte que veio de S. cerevisiae confere a eficiência fermentativa e a capacidade de utilização de maltotriose.

LEMBRE DISSO NA PRÓXIMA VEZ EM QUE FOR TOMAR UMA CERVEJA. CERVEJA É CULTURA!!!

FONTE: Origins, evolution, domestication and diversity of Saccharomyces beer yeasts. Gallone B, Mertens S, Gordon JL, Maere S, Verstrepen KJ, Steensels J. Curr Opin Biotechnol. 2018 Feb;49:148-155. doi: 10.1016/j.copbio.2017.08.005.

Pesquisadores propuseram um modelo da resposta imunológica contra o SARS-CoV-2. Não perca esse post.

A pandemia de COVID-19 escandaliza pela rapidez com que atingiu o mundo inteiro e pelo alto número de vítimas que deixa por onde passa. Outro fato que escandaliza a população, médicos e pesquisadores é a sua alta variabilidade na apresentação clínica, que pode variar desde uma infecção assintomática até quadros gravíssimos que acabam por levar as pessoas ao leito da UTI e, eventualmente, ao óbito. Ainda estamos tentando assimilar esses fatos e, aos poucos, vamos começando a ter uma melhor ideia de como é travada a batalha entre o vírus e nosso sistema imunológico, abastecidos que somos pelas centenas de artigos e pré-impressões que desaguam na internet, provindas de pesquisadores de todas as partes do mundo. Cientistas italianos lançaram uma pré-impressão no dia 14 de abril, que posteriormente foi aceita na revista Pediatric allergy and immunology propondo um primeiro modelo da resposta imunológica do corpo contra o vírus a partir dos dados de vários estudos epidemiológicos e imunológicos relativos à COVID-19 .

Leia mais.

Contribuição do Dr. Tiago Degani Veit

Professor Adjunto do Departamento de Microbiologia, Imunologia e Parasitologia (UFRGS)

Quer saber como é a resposta imune do hospedeiro à infecção pelo SARS-CoV-2?

A resposta fisiológica a uma infecção viral é geralmente iniciada após a replicação (multiplicação) do vírus. Assim que o vírus entra na célula, a célula infectada detecta a presença de replicação viral através de receptores de reconhecimento de padrões (PRR, na sigla em inglês), que são proteínas capazes de reconhecer os padrões moleculares associados aos patógenos. Os PRR reconhecem o RNA formado pela replicação viral e ativam a resposta celular ao vírus.

Há dois programas antivirais gerais: 1) mediado pela indução de alguns tipos de interferon (proteínas produzidas pelos leucócitos) e 2) mediado pela secreção de quimiocinas (proteínas que atraem células do sistema imunológico).

Porém, a resposta do hospedeiro a um vírus não é uniforme e as infecções podem ter diferentes graus de morbidade e mortalidade. Os autores caracterizaram a resposta do hospedeiro à infecção pelo SARS-CoV-2 e viram que ele induz uma resposta antiviral mais reduzida, marcada por baixos níveis de interferon e altos níveis de quimiocinas.

PARECE QUE CONHECIMENTOS SOBRE IMUNOLOGIA SÃO MUITO ÚTEIS PARA ENTENDERMOS COMO ESSE VÍRUS ATUA.

FONTE: Imbalanced Host Response to SARS-CoV-2 Drives Development of COVID-19. Blanco-Melo D, Nilsson-Payant BE, Liu WC, Uhl S, Hoagland D, Møller R, Jordan TX, Oishi K, Panis M, Sachs D, Wang TT, Schwartz RE, Lim JK, Albrecht RA, tenOever BR. Cell. 2020 May 13. pii: S0092-8674(20)30489-X. doi: 10.1016/j.cell.2020.04.026.