O potencial do microbioma do solo para uma agricultura sustentável

Publicado em por

Por Patrícia Shigunov – Instituto Carlos Chagas – FIOCRUZ Paraná

O solo vai além de ser um mero suporte físico para as plantas: ele é o lar de um diversificado microbioma (conjunto de microrganismos que habitam um ambiente específico, incluindo suas comunidades de bactérias, fungos, vírus e protozoários), com enorme potencial para transformar a agricultura. Esses microrganismos têm a capacidade de impulsionar o crescimento das plantas, contribuindo para sistemas agrícolas mais produtivos e sustentáveis. No entanto, aproveitar essa biodiversidade microbiana de maneira eficiente ainda representa um grande desafio científico.

Fonte: Gerado por DALL-E

Microrganismos nativos do solo colaboram com as plantas por meio de várias funções, como a fixação de nitrogênio, a solubilização de fósforo e a produção de substâncias promotoras de crescimento, como o ácido indolacético. Apesar disso, muitos insumos agrícolas são baseados em microrganismos não nativos, que frequentemente enfrentam dificuldades de adaptação ao ambiente, resultando em baixa colonização e ineficiência para o desenvolvimento vegetal. 

Continuar lendo →

Um ChatGPT para genomas? Conheça o Evo!

Publicado em por

Por Guilherme Toledo – Departamento de Biologia Celular, Embriologia e Genética – Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)

Imagine que o código genético – o DNA, o RNA e as proteínas – seja como um idioma biológico, com letras, palavras e frases que determinam como a vida funciona. Assim como entendemos e criamos frases em uma língua, cientistas descobriram que podem usar inteligência artificial (IA) para ler, prever e até escrever trechos inteiros do “idioma” da vida.

Neste contexto surge o Evo, uma inteligência artificial inovadora criada por Eric Nguyen e sua equipe, trabalho publicado na revista Science. Evo é um modelo de IA desenvolvido especificamente para compreender profundamente sequências biológicas. Pense em um ChatGPT que, em vez de linguagem humana, entende a linguagem da vida! O Evo foi treinado com impressionantes 2,7 milhões de genomas microbianos, especialmente bactérias e vírus relacionados, tornando o Evo um modelo chamado generalista: ou seja, não é especializado em apenas um grupo ou grupos da árvore da vida.

Mas o que exatamente o Evo faz? O modelo possui duas grandes habilidades: prever e gerar novas informações biológicas.

Continuar lendo →

Primeiros Dias, Grande Impacto: O Papel da Microbiota Inicial na Saúde Infantil

Publicado em por

Por Fabienne Ferreira – Departamento de Microbiologia – Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)

Já se sabe a bastante tempo que o corpo humano é habitado por muitos microrganismos, em um conjunto de seres microscópicos conhecidos como MICROBIOTA. Também não é novidade para a ciência que estes microrganismos auxiliam em muitos aspectos da saúde humana, como produção de vitaminas e desenvolvimento das defesas imunológicas. 

Figura 1 – Amamentação: uma das principais formas de colonização da microbiota

Até o momento, os dados científicos indicam que a microbiota começa a ser formada a partir do nascimento, quando entramos em contato com os microrganismos da nossa mãe e do mundo ao redor. Durante o primeiro ano de vida, estes microrganismos aumentam em número e diversidade, com a maior parte deles habitando o intestino. Estudos ecológicos indicam que as primeiras bactérias “colonizadoras” do nosso intestino ditam como será moldada toda a comunidade microbiana que vai se desenvolvendo em seguida. No entanto, sabemos pouco como diferentes padrões na construção desta microbiota podem contribuir para uma vida com mais ou menos saúde.  

Continuar lendo →

Combinação de silício e lítio pode auxiliar na regeneração do tecido que sustenta os dentes

Publicado em por
Combinação de silício e lítio pode auxiliar na regeneração do tecido que sustenta os dentes

Por Michelle Tillmann Biz – Departamento de Ciências Morfológicas – Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)

O dente é suportado nos maxilares por uma rede de fibras grossas que o prendem no osso alveolar: o chamado periodonto de sustentação. O periodonto é uma estrutura complexa que dá suporte ao dente, composto pelo ligamento periodontal (tecido mole) que ancora o dente através do cemento (tecido mineralizado) ao osso alveolar (tecido mineralizado). Tal qual outros tecidos do nosso corpo, o periodonto de sustentação pode sofrer inflamação/infecção, o que caracteriza uma doença periodontal. Os últimos relatórios da OMS indicam que cerca de 19% da população adulta sofre de sua forma grave, que acarreta destruição irreversível do periodonto, causando perda dentária. Regenerar esse arranjo complexo de tecidos mineralizados e moles é um grande desafio clínico nos dias atuais. 

Figura 1 – Esquema da constituição do periodonto

Dentre as estratégias adotadas atualmente encontram-se os materiais que combinam silício e lítio. Estes materiais têm sido amplamente estudados na regeneração periodontal, pois estimulam o reparo ósseo por meio da liberação de ácido silícico, ao mesmo tempo em que fornecem estímulos regenerativos por meio do lítio, o qual ativa a via Wnt/β-catenina (uma via de sinalização celular envolvida no processo de regeneração). No entanto, os materiais existentes para liberação combinada de lítio e silício apresentam controle limitado sobre as quantidades e a cinética de liberação de íons. Mas, recentemente Cientistas Descobriram Que é possível combinar silício poroso com pré-litiação para obter a regeneração do periodonto de sustentação. Mas o que isso significa?  

Continuar lendo →

Fusobacterium nucleatum: Uma Bactéria da Boca Pode Estar Impulsionando o Câncer de Mama

Publicado em por

Por Ricardo Mazzon – Departamento de Microbiologia – Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC) 

O corpo humano é colonizado em muitas partes por bactérias, fungos, vírus e protozoários que, quando suas populações são mantidas em número controlado e restritas aos locais que normalmente habitam, contribuem positivamente para o funcionamento do organismo na medida que protegem tais tecidos contra infecções de microrganismos exógenos, contribuem para a ciclagem de nutrientes nestes nichos além de produzir vitaminas e degradar toxinas. Ao conjunto destes microrganismos que habitam um determinado sítio anatômico do corpo humano é dado o nome de Microbiota residente (e.g. microbiota residente da pele, microbiota residente da boca, microbiota residente do trato gastrointestinal e etc). Já é bem estabelecido na literatura científica que, esses microrganismos residentes em determinada região do nosso corpo, quando transportados para regiões nas quais eles não são habitantes usuais, podem se tornar agentes de infecção evento frequentemente referido como uma infecção endógena.

Muitos estudos feitos com as microbiotas do corpo humano apontam potencial interferência destes microrganismos ou repercussão sobre eles em manifestações como obesidade, autismo, diabetes, adicção por drogas, dermatites, doenças intestinais, doenças hepáticas, doenças cardiovasculares, ansiedade, depressão, câncer etc. 

Embora um grande estudo de coorte prospectivo realizado por Jia e colaboradores (2020) não tenha identificado associação clara entre a doença periodontal e o risco geral de câncer de mama, este estudo mostrou um risco aumentado sugestivo de câncer de mama invasivo e risco reduzido de carcinoma ductal in situ independentemente na mesma população.

Continuar lendo →

A falta de vitamina D pode acelerar o envelhecimento do timo e aumentar o risco de doenças autoimunes

Publicado em por

Por Patrícia Shigunov – Instituto Carlos Chagas – FIOCRUZ

Nosso corpo obtém vitamina D principalmente através da exposição ao sol, mas podemos obtê-la através da alimentação, consumindo alimentos como peixes gordurosos (salmão, atum), gemas de ovos e laticínios fortificados. Suplementos de vitamina D também são uma opção, especialmente para pessoas que têm dificuldade em obter a quantidade adequada através do sol ou da dieta, como aquelas que vivem em regiões com pouca luz solar ou que passam muito tempo em ambientes fechados.

Figura 1 -Cápsula de vitamina D

Pesquisadores fizeram uma descoberta importante sobre como a vitamina D se relaciona com a saúde do nosso sistema imunológico. Cientistas descobriram que a falta dessa vitamina pode acelerar o envelhecimento do timo e aumentar o risco para desenvolver doenças autoimunes. 

Continuar lendo →

A Rede Social do Microbioma Intestinal 

Publicado em por

Por Heiliane de Brito Fontana – Departamento de Ciências Morfológicas – Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC) 

O microbioma intestinal, conhecido por seu importante papel na saúde humana, continua a revelar novas dimensões em estudos recentes. Este ecossistema microbiano, composto por trilhões de organismos simbióticos, é afetado por dieta, medicamentos, estilo de vida e exposições ambientais. Pesquisas mostram que sua composição é determinante no desenvolvimento humano, fisiologia, imunidade e nutrição, enquanto desequilíbrios estão associados a diversas doenças.

Figura 1 – Família de pequena comunidade hondurenha. Fonte: Sofía Marcía

Um estudo, publicado em 20 de novembro de 2024, avança no entendimento do impacto das interações sociais no microbioma intestinal. Usando mapeamento detalhado das interações sociais e sequenciamento genômico em 18 vilarejos isolados de Honduras, pesquisadores investigaram como as relações sociais influenciam o compartilhamento de cepas microbianas. As aldeias, com populações entre 66 e 432 pessoas, mantêm um estilo de vida tradicional, com dietas locais e baixa exposição a antibióticos.

Continuar lendo →