A multidisciplinary framework for biodiversity prediction in the Brazilian Atlantic Forest hotspot / Integrando disciplinas para a predição da biodiversidade da Floresta Atlântica no Brasil

Abstract: We briefly describe selected results from our thematic project focused on the biodiversity of the Atlantic Forest ("AF BIOTA"), which was jointly funded by FAPESP's BIOTA Program, the U.S. National Science Foundation Dimensions of Biodiversity Program, and the National Aeronautics and Space Administration (NASA). As one of the five most important hotspots of biodiversity in the world, the Atlantic Forest (AF) holds less than 16% of its vegetation cover, yet, amongst the hotspots, it still harbors one of the highest numbers of species, including endemics. By gathering specialists across multiple disciplines (biology, geology, engineering), we aimed to understand how this megabiodiversity was built through time, informing biodiversity science and conservation. Among the results, we trained 18 Master's and 26 Ph.D. students, published more than 400 peer-reviewed papers that improved our knowledge about the forest's biologic and climatic diversity and dynamics through time, developed new analytical methods, produced outreach videos and articles, and provided data to help define biodiversity conservation policies.

Resumo: Descrevemos de forma resumida resultados selecionados do nosso projeto temático com foco na biodiversidade da Floresta Atlântica ("AF BIOTA"), que foi financiado pelo BIOTA FAPESP e pelo programa "Dimensions of Biodiversity" da "U.S. National Science Foundation" e "National Aeronautics and Space Administration" (NASA). Devido à sua megabiodiversidade (que inclui várias espécies endêmicas), e por restar menos de 16% da vegetação original, a Floresta Atlântica (FA) é uma das cinco áreas mais importantes para a biodiversidade do planeta ("biodiversity hotspot"). Reunimos especialistas de diversas disciplinas (biologia, geologia, engenharia) visando compreender como essa megabiodiversidade evoluiu ao longo do tempo e fornecer informações científicas para a sua conservação. Dentre os resultados obtidos, nós formamos 18 mestres e 26 doutores, publicamos mais de 400 artigos científicos que aumentaram o conhecimento sobre a diversidade biológica e climática da FA e sua dinâmica ao longo do tempo, desenvolvemos novos métodos analíticos, produzimos material de divulgação científica e fornecemos dados para desenvolver políticas públicas de conservação da biodiversidade.

Evaluación in vitro de dos extractos de Aloe vera en bacterias patógenas / In vitro evaluation of two extracts of Aloe vera in pathogenic bacteria

El incremento en los mecanismos de resistencia bacteriana, ha planteado a la comunidad científica la necesidad en la búsqueda de principios activos para producir nuevos antibióticos, donde el Aloe vera se proyecta como una fuente de obtención de los mismos. El objetivo de esta investigación fue evaluar el comportamiento de dos tipos de extractos; uno de gel fresco procesado con DMSO, y otro obtenido del mesofilo por un proceso de extracción con etanol que luego fue filtrado, concentrado y liofilizado. Ambos extractos fueron evaluados con la prueba de susceptibilidad antimicrobiana por difusión en disco contra Helicobacter pylori, Escherichia coli, Enterococcus faecalis, Staphylococcus aureus y Streptococcus mutans. El extracto etanólico del mesófilo liofilizado se ensayó en concentraciones de 0,5; 1,0; 1,5; 2,0 y 2,5 mg/ mL, con cada una de las bacterias de referencia, evidenciándose ausencia de inhibición sobre el crecimiento bacteriano en todas las concentraciones. El extracto Gel-DMSO se ensayó con las cepas H. pylori, E. coli y S. aureus; obteniendo halos de inhibición de 14, 8,5 y 8,5 mm respectivamente. La evidencia científica de la actividad antibacteriana de esta planta suele ser contradictoria, donde el procesamiento del extracto, es un factor importante en esta variabilidad. Según nuestros resultados se puede concluir que H. pylori, fue la bacteria más sensible al extracto Gel-DMSO en comparación con E. coli y S. aureus; asimismo, para futuras investigaciones, se debería desestimar el uso de extractos liofilizados diluidos y considerar otros procesos de extracción.

The increase of bacterial resistance mechanisms has created special interest in the scientific community to search for active principles for the production of new antibiotics, and the Aloe Vera plant has been considered as a potential source to obtain them. The objective of this research was to evaluate the behavior of two types of Aloe Vera extracts, one fresh gel processed with DMSO and other obtained by the mesophyll by ethanol extraction process that was filtered, concentrated and lyophilized. Both extracts were evaluated with antimicrobial susceptibility testing by disc diffusion against Helicobacter pylori, Escherichia coli, Enterococcus faecalis, Staphylococcus aureus and Streptococcus mutans. The ethanolic extract of lyophilized mesophyll was tested in concentrations of 0.5 1.0 1.5 2.0 and 2.5 mg / ml, with each of the reference bacteria, showing no inhibition on bacterial growth in all concentrations tested. Gel-DMSO extract was tested with strains H. pylori, E. coli and S. aureus, obtaining inhibition halos of 14, 8.5 and 8.5 mm respectively. Scientific evidence of the antibacterial activity of this plant can be contradictory, and the processing of the extract is a determining factor in such variability. According to our results, we conclude that H. pylori was the bacteria most sensitive to Gel- DMSO extract compared with E. coli and S. aureus bacteria; also, we advise against the use of diluted and lyophilised extracts is in future research; rather, other alternative extraction process should be considered.

Presencia de bacterias en el estómago de perros domésticos / Presence of bacteria in the stomach of domestic dogs

Una variedad de helicobacterias no-Helicobacter pylori(NHPH, por sus siglas en inglés) pueden infectar el estómago de animales domésticos, como perros, gatos y cerdos; sin embargo, el papel que juegan estas especies bacterianas en las enfermedades gastrointestinales no se conoce con exactitud. La mayoría de las especies bacterianas gástricas son difíciles de cultivar y su identificación depende principalmente de análisis filogenéticos para discriminar entre las mismas especies gástricas. Los resultados de un estudio reciente han revelado la presencia de ADN de NHPH en la mucosa gástrica de perros domésticos de Venezuela, sin encontrar correlación entre la gravedad de la gastritis observada y la presencia de NHPH. A pesar de que las herramientas moleculares empleadas en este estudio no permitieron distinguir entre las especies gástricas (H. felis, H. bizzozeronii, H. salomonis, H. heilmannii s.s., H. cynogastricus y H. baculiformis) encontradas comúnmente en perros y gatos, no se descarta una posible asociación entre una especie de NHPH específica y el grado de gastritis en estos perros domésticos.

Diagnóstico de la infección por Helicobacter pylori por PCR en jugo gástrico y biopsias gastroesofágicas de pacientes dispépticos / Diagnosis of Helicobacter pylori infection by PCR in gastric juice and gastroesophageal biopsies from dyspeptic patients

Helicobacter pylori es el principal agente bacteriano implicado en lesiones gastroduodenales inflamatorias en humanos y una de las bacterias patógenas más comunes, con una alta prevalencia en Venezuela. El diagnóstico de la infección por H. pylori se realiza frecuentemente en biopsias gástricas mediante PCR; sin embargo, el jugo gástrico y las biopsias esofágicas podrían también ser utilizadas como muestras alternativas para determinar la infección. En el presente trabajo se evalúo la infección por H. pylori en diferentes muestras del tracto digestivo superior de pacientes dispépticos, mediante la detección por PCR de genes esenciales (glmM y ureA) y de virulencia (cagA). De los 104 pacientes estudiados, H. pylori fue encontrado en 53,8; 69,2 y 58,7% de las muestras de jugo gástrico y biopsias gástricas y esofágicas, respectivamente, con una predominancia de cepas tipo I (cagA+) en jugo y biopsias gástricas y cepas tipo II (cagA-) en biopsias esofágicas. La detección de H. pylori en jugo gástrico y biopsias esofágicas mostró una alta sensibilidad y especificidad en relación a la detección en biopsias gástricas, lo cual sugiere que ambos tipos de muestras pueden ser utilizados eficazmente para un diagnóstico seguro de la infección por H. pylori.

Helicobacter pylori is the main bacterial agent implicated in human gastroduodenal inflammatory pathologies; being one of the most common bacterial pathogens, with a high prevalence in Venezuela. The diagnosis of H. pylori infection is performed primarily in gastric biopsies through PCR; however, string-absorbed gastric juice and esophageal biopsies could be also used as alternative specimens to determine the infection. In this study the H. pylori infection was assessed in different specimens of the upper tract digestive of dyspeptic patients, though the detection by PCR of essential genes (glmM and ureA) and genes encoding virulence factors (cagA). Of 104 patients studied, H. pylori was found in 53.8, 69,2 and 58,7% of gastric juice, and gastric and esophageal biopsies, respectively; with predominance of the strains type I (cagA+) in juice and gastric biopsies, and strains type II (cagA-) in esophageal biopsies. The detection of H. pylori in gastric juice and esophageal biopsies showed high sensitivity and specificity, in comparison with the detection in gastric biopsies, suggesting that both types of specimens may be used efficiently for a secure diagnosis of H. pylori infection.

High prevalence of dna from non-H. pylori helicobacters in the gastric mucosa of venezuelan pet dogs and its histological alterations / Alta prevalencia de ADN de los helicobacteres no-H. pylori en la mucosa gástrica de perros domésticos venezolanos y sus alteraciones histopatológicas

Non-H. pylori helicobacters (NHPH) have been demonstrated as gastric spiral-shaped bacteria in specimens obtained from dogs; however, their roles in the pathogenesis of upper gastrointestinal disease have not yet been clearly established. The purpose of this study was to evaluate the prevalence of NHPH DNA in the gastric mucosa of dogs and its association with histopathology. Helicobacter was detected through histopathological techniques, PCR, and FISH analysis from fundic biopsies of twenty dogs with or without signs of gastrointestinal disease. PCR and FISH were based on partial 16S rRNA gene sequences. Nineteen dogs showed mild to marked gastritis in the fundus, and only one dog had a healthy gastric mucosa. NHPH DNA was detected in 18 dogs with gastritis and one with normal gastric mucosa. However, there was no significant correlation between the presence of NHPH DNA and the degree of gastritis. These results show a high prevalence of NHPH DNA in the gastric mucosa of dogs from Venezuela. Further studies are necessary to determine a possible association between a specific NHPH species and the degree of gastritis.

Los helicobacteres no-H. pylori (NHPH, por sus siglas en inglés) han sido demostrados como bacterias gástricas de forma espiral; sin embargo, sus roles en la patogénesis de la enfermedad gastrointestinal superior no han sido claramente establecidos. El propósito de este estudio fue evaluar la prevalencia de ADN de los NHPH en la mucosa gástrica de perros y su asociación con histopatología. Helicobacter fue detectado a través de técnicas histopatológicas, análisis de PCR y FISH en biopsias del fundus gástrico de 20 perros con o sin signos de enfermedad gastrointestinal. La PCR y FISH se basaron en secuencias parciales del gen ARNr 16S. Diecinueve perros mostraron gastritis leve a marcada en el fundus gástrico y sólo un perro tuvo una mucosa gástrica sana. El ADN de los NHPH fue detectado en 18 perros con gastritis y uno con mucosa gástrica normal. Sin embargo, no hubo correlación significativa entre la presencia de ADN de los NHPH y el grado de gastritis. Estos resultados demuestran una alta prevalencia de ADN de los NHPH en la mucosa gástrica de perros de Venezuela. Futuros estudios son necesarios para determinar la posible asociación entre una especie específica de los HNPH y el grado de gastritis.

Evidencias de la transmisión acuática de Helicobacter Pylori / Evidences of aquatic transmission of Helicobacter Pylori / Evidências da transmisão aquática de Helicobacter Pylori

Helicobacter pylori es agente causal de gastritis y úlcera duodenal y juega un rol importante en el desarrollo del cáncer gástrico. Más de la mitad de la población mundial está infectada con este microorganismo, considerándose en la actualidad uno de los patógenos humanos de mayor importancia. En vista de la incertidumbre existente acerca de su transmisión ambiental y a la dificultad de su detección en fuentes no humanas, en este trabajo se realiza una revisión acerca de la presencia de H. pylori en distintas fuentes de agua y sus estrategias de supervivencia en ambientes acuáticos. Estudios epidemiológicos han establecido que el agua contaminada con materia fecal es una fuente de infección, principalmente en países en vías de desarrollo. Diferentes métodos han sido evaluados para su detección en muestras de agua. Se han desarrollado técnicas basadas en el cultivo en medios selectivos, inmunofluorescencia, hibridación in situ por fluorescencia y PCR. A pesar del éxito obtenido con algunos de estos métodos, hasta el presente no existe un procedimiento estándar para la detección de este microorganismo en el agua. La formación de biopelículas y la persistencia bajo el estado viable no cultivable (VNC) en el agua han sido propuestas como estrategias de supervivencia de H. pylori en el ambiente. Futuros trabajos deberían dirigirse a optimizar la detección de H. pylori en muestras ambientales para esclarecer la vía de transmisión asociada al medio acuático.

Helicobacter pylori is a causing agent of gastritis and duodenal ulcer, and plays an important role in the etiology of stomach cancer. This organism infects over one half of the world population and it is currently considered as one of the most important human pathogens. In view of the existing uncertainty about its transmission from the environment and the difficulty of detecting it in non-human sources, a review is made in the present paper about the presence of H. pylori in different water sources and its survival strategies in aquatic environments. Epidemiological studies have established that, mainly in developing countries, water contaminated with feces is a source of infection. Different methods for detection in water have been evaluated. Techniques have been developed based on culture in selective media, immunofluorescence, in situ hybridization by fluorescence and PCR. Despite the success obtained with some of these methods, to date no standard procedure exists for the detection of this microorganism in water. Bio-film formation and the persistence in a viable non-cultivable (VNC) state in water have been proposed as survival strategies of H. pylori in the environment. Future work should focus on optimizing the detection of H. pylori in environmental samples so as to clarify the transmission path associated with the aquatic medium.

Helicobacter pylori é agente causal de gastrite e úlcera duodenal, e tem um papel importante no desenvolvimento do câncer gástrico. Mais da metade da população mundial está infectada com este microorganismo, considerando-se na atualidade um dos patógenos humanos de maior importância. Em vista da incertidumbre existente sobre sua transmissão ambiental e a dificuldade de sua detecção em fontes não humanas, neste trabalho se realiza uma revisão sobre a presença de H. pylori em distintas fontes de água e suas estratégias de sobrevivência em ambientes aquáticos. Estudos epidemiológicos têm estabelecido que a água contaminada com matéria fecal é uma fonte de infecção, principalmente em países em vias de desenvolvimento. Diferentes métodos têm sido avaliados para sua detecção em amostras de água. Tem-se desenvolvido técnicas baseadas no cultivo em meios seletivos, imunofluorescência, hibridização in situ por fluorescência e PCR. A pesar do sucesso obtido com alguns destes métodos, até o presente não existe um procedimento estándar para a detecção de este microorganismo na água. A formação de biopelículas e a persistência sob o estado viável não cultivável (VNC) na água tem sido propostas como estratégias de sobrevivência de H. pylori no ambiente. Futuros trabalhos deveriam dirigir-se a aperfeiçoar a detecção de H. pylori em amostras ambientais para esclarecer a via de transmissão associada ao meio aquático.

Aspectos bioquímicos de la degradación de piridinedioles tóxicos derivados de la mimosina por la bacteria ruminal Synergistes jonesii / Biochemical aspects of mimosine derived toxic pyridinediols degradation by the rumen bacterium Synergistes jonesii

Synergistes jonesii es una bacteria anaeróbica aislada del rumen de animales resistentes a los efectos tóxicos de la leguminosa Leucaena leucocéfala que exhibe actividad degradadora sobre piridinedioles tóxicos derivados de la mimosina. En el siguiente trabajo extractos proteicos libres de células de cultivos anaeróbicos de la bacteria S. jonesii fueron analizados para estudiar algunos aspectos bioquímicos del metabolismo de las piridinas. Se demostró que la actividad degradadora de piridinedioles se lleva a cabo en presencia de alfa-ceto-ácidos (piruvato o alfa-ceto-glutarato) bajo una atmósfera de nitrógeno, o bien en presencia de metil viologen solamente en presencia de hidrógeno. La degradación de piridinedioles en presencia de metil viologen e hidrógeno se lleva a cabo gracias a la existencia de enzimas hidrogenasas en el extracto enzimático. El requerimiento de alfa-ceto-ácidos y agentes reductores de bajo potencial redox en atmósfera anaeróbica (N2 o H2 respectivamente), indica que durante la degradación del anillo de 2,3-dihidroxipiridina (2,3DHP) concurren reacciones de reducción enzimática. Entre los intermediarios evaluados el flavín adenín dinucleótido (FAD) y la coenzima A (CoA) estimularon la actividad degradadora en el sistema alfa-ceto-ácido/N2 pero no estimularon la degradación del 2,3DHP por s¡ solos. La carencia de amonio en los productos finales de la degradación del anillo de piridina sugiere que alguno de los compuestos intermediarios de la degradación debe ser nitrogenado. Mediante el análisis por HPLC y GC de muestras de células de S. jonesii resuspendidas en solución buffer carbonato, suplementada con amonio, se determinó la presencia de ornitina y ácido propiónico como posibles compuestos intermediarios del metabolismo del 2,3DHP.

Comparación del control de la secreción de ácido y de pepsinogeno por la célula oxintopéptica del anfibio / Compasison of the control of acid and pepsinogen secretion by oxyntopeptic all of amphibians

La secreción de pepsinógeno y de HCI en el estómago de anfibio tiene lugar en un solo tipo celular, la célula oxintopéptica. La distribución de pepsinógeno es heterógena en la mucosa gástrica de Bufo marinus y la mayor concentración se encuentra en el fundus. Las dos secreciones responden a los mismos secretagogos. La histamina produce la mayor respuesta en ambas secreciones, mientras que el carbacol, por sí solo, sin el componente de histamina endógena, tiene un efecto pequeño. La forskolina y el 8Br-cAMP tienen un efecto parecido al producido por la histamina. El ionóforo de Ca2+, A23187, y el análogo de diacilglicerol, el octanoilacilglicerol (OAG), tienen un efecto pequeño sobre ambas secreciones, como el carbacol. La adición conjunta de histamina y carbacol, o de forskolina y carbacol, o el OAG y 8Br-cAMP induce una respuesta potenciada en las dos secreciones. El análisis cuantitativo de las respuestas y el estudio de la relación entre ellas durante las estimulaciones con histamina y carbacol muestran un patrón de estimulación no paralela y desacoplada