Aplicação de microrganismos endofíticos na agricultura e na produção de substâncias de interesse econômico / Application endophytic microorganisms in agriculture and production of substances of economic interest

Os microrganismos que vivem no interior de plantas e habitam de modo geral suas partes aéreas, como folhas e caules, mas não causam aparentemente nenhum dano a seus hospedeiros, são chamados de endofíticos. Além de exercerem diversas funções de importância para o hospedeiro, esses microrganismos são potencialmente úteis na agricultura e na indústria, sobretudo na farmacêutica e de defensivos agrícolas.Por se constituírem em potenciais substitutos de produtos químicos, ao exercerem ações de biocontrolee/ou promoção de crescimento de plantas, favorecendo a preservação do ambiente, vem sendo apontadoscomo alternativa viável para sistemas de produção agrícola ecológica e economicamente sustentáveis. Aobtenção de substâncias de interesse econômico, como enzimas, antibióticos e outros fármacos, a partir de microrganismos endofíticos, tem sido frequentemente relatada na literatura científica. Exemplo disso é o taxol, poderoso anticancerígeno que anteriormente era obtido apenas da exploração da planta Taxusbrevifolia e, agora pode ser obtido de diferentes gêneros de fungos endofíticos. Avanços como estereforçam a grande potencialidade biotecnológica de tais microrganismos. Este trabalho visa apresentar um panorama sobre potenciais aplicações de microrganismos endofíticos na agricultura e na produção de substâncias de interesse econômico.

Endophytic microorganisms are mainly fungi and bacteria that live inside plants, generally inhabiting aerial parts such as leaves and stems, without causing any apparent damage to their hosts. In addition to many important functions for the host, the endophytic microorganisms are potentially useful in agriculture and industry, especially in pharmaceuticals and agrochemicals. By forming themselves into substitutes for chemicals by exercising stock biocontrol and/or promotion of plant growth, favoring the environmental preservation, has been appointed as a viable alternative agricultural production systems for environmentally and economically sustainable. Obtaining substances of economic interest, suchas enzymes, antibiotics and other drugs from endophytic microorganisms has often been reported in the scientific literature. One example is taxol, a powerful anti-cancer substance that was previously obtained only from the exploitation of the plant Taxus brevifolia, and can now be obtained fromdifferent genera of endophytic fungi. Advances like this reinforce the great biotechnological potential of such microorganisms. This study presents an overview of potential applications of endophytic microorganisms in agriculture and production of substances of economic interest.(

A Terapia Anti-TNF-α na Artrite Reumatóide / The Anti-TNF-α therapy in the rheumatoid arthritis

A Artrite Reumatóide é uma doença crônica, sistêmica, autoimune, de etiologia desconhecida, que envolve predominantemente as articulações sinoviais, o que pode acarretar deformidade e destruição das mesmas. Com a progressão da doença, os pacientes com Artrite Reumatóide desenvolvem incapacidade para realização de suas atividades tanto de vida diária como profissional, gerando um impacto econômico significativo para o paciente e para a sociedade. Embora a causa exata da Artrite Reumatóide permaneça desconhecida, estudos realizados ao longo das duas últimas décadas possibilitaram maior compreensão da patogenia desta doença. Este conhecimento vem permitindo o desenvolvimento de novas terapias usadas para tratar as formas mais graves da doença. O principal objetivo do tratamento é atingir a remissão, no entanto, quando este não for possível, espera-se a prevenção do dano articular e da perda da função e ainda redução da dor. As mais recentes estratégias para o tratamento da Artrite Reumatóide envolvem o diagnóstico precoce e o controle agressivo do processo inflamatório. O reconhecimento de citocinas pró-inflamatórias mais expressas como o fator de necrose tumoral α (TNF-α) e interleucina (IL) 1 e IL6 possibilitou o surgimento de novas terapias dirigidas contra essas citocinas alvos. O TNF-α é uma citocina pró-inflamatória que desempenha papel chave na resposta imune, na defesa contra microrganismos e no processo inflamatório. Agentes biológicos que inibem o TNF-α são considerados eficazes na redução da atividade e no retardamento do dano estrutural articular na Artrite Reumatóide, em especial nas formas refratárias aos tratamentos convencionais. Atualmente, estão disponíveis no mercado brasileiro, três agentes anti-TNF-α: infliximabe, etanercepte e adalimumabe. Estes agentes são relativamente seguros para Artrite Reumatóide, mas podem, no entanto, apresentar complicações infecciosas graves, como a reativação da tuberculose latente. O alto custo dessas ... .

Rheumatoid arthritis is a chronic, systemic autoimmune disease of unknown etiology that involves predominantly synovial articulations, which can lead to deformity and destruction. With the progression of the disease, patients with Rheumatoid Arthritis develop inability to perform activities of daily living both as a professional, generating a significant economic impact for the patient and to society. Although the exact cause of rheumatoid arthritis remains unknown, studies conducted over the past two decades has enabled greater understanding of the pathogenesis of this disease. This knowledge has allowed the development of new therapies used to treat severe forms of the disease. The main goal of treatment is to achieve remission, however, when this can not be expected to prevent joint damage and loss of function and even reduce pain. The latest strategies for the treatment of Rheumatoid Arthritis involve the early diagnosis and aggressive control of inflammation. The recognition of pro-inflammatory cytokines expressed more as tumor necrosis factor α (TNF-α) and interleukin (IL) 1 and IL6 enabled developing new therapies directed against these cytokines targets. TNF-α is a proinflammatory cytokine that plays a key role in immune response, defense against microorganisms and the inflammatory process. Biological agents that inhibit TNF-α are considered effective in reducing activity and in the retardation of structural joint damage in rheumatoid arthritis, especially in forms refractory to conventional treatments. Currently, they are available in Brazil, three anti-TNF-α: infliximab, etanercept and adalimumab. These drugs are relatively safe for Rheumatoid Arthritis, but may, however, present serious infectious complications such as reactivation of latent tuberculosis.The high cost of these drugs, their use in hospital and the risk to opportunistic infections remain the limiting factors for its widespread use in the treatment of Rheumatoid Arthritis ....

Aplicação de bactérias probióticas para profilaxia e tratamento de doenças gastrointestinais / Application of probiotic bacteria for prevention and treatment of gastrointestinal diseases

Bactérias probióticas como Bifidobactéria e Lactobacilos são importantes para a saúde humana, pois quando consumidas, podem aumentar o número e a atividade dos microrganismos intestinais com propriedades úteis ao hospedeiro. São muitas as doenças em que os probióticos tem efeitos benéficos, facilitando a formação da chamada barreira probiótica no intestino, impedindo, assim, a colonizaçãoda microbiota por bactérias patogênicas. Alguns dos mecanismos descritos para esse impedimento é a competição que ocorre no intestino favorecendo as bactérias probióticas, o estimulo do sistema imunológico facilitando a defesa do organismo, significativa redução dos níveis de colesterol total com diminuição do LDL colesterol, melhora da digestão de proteínas e aumento da absorção de vitaminas e minerais. Os alimentos que contém probióticos são chamados de Alimentos Funcionais, como, por exemplo, os leites fermentados que ajudam hoje pessoas com câncer de colo de intestino, doença de Cronh, diarréias causadas por vírus e bactérias, e diarréia do viajante. Porém, para que essas bactérias probióticas sejam realmente eficazes, é necessário que sejam resistentes ao suco gástrico e à bile, para que possam chegar até a microbiota e desempenhem suas funções. Esse trabalho salienta a importância das bactérias probióticas como Bifidobacteria e/ou Lactobacilos para a saúde humana.

Probiotics bacteria such as Bifidobacterium ssp and Lactobacillus ssp are important for the health ofhuman beings; therefore , whenever consumed , they increase the number and the activity of intestinalmicroorganisms with useful properties to the host , being essential for the production of symbioticproducts. Probiotics has a positive effect on many diseases, facilitating to the formation of the probioticbarrier in the intestine, thus hindering the settling of microbiota for pathogenic bacteria. Some ofthe described mechanisms for this impediment are: competition in the intestine favoring the bacteriaprobiotics, stimulation of the Immunologic System thus facilitating the defense of the organism, reductionof cholesterol levels with reduction of the LDL cholesterol, improvement of the protein digestion andincrease of vitamin absorption. Foods with probiotics are known as Probiotics Food, as for example,fermented milk which nowadays helps people with intestine cancer, Crohn’s disease , diarrheas causedfor virus and bacteria and traveler’s diarrhea. However, for these probiotics bacteria to be really efficient,they must be resistant to the gastric juice and bile, so that they can reach the microbiota and performtheir functions. This work had the purpose to point out the importance of probiotics bacteria such asBifidobacterium and/or Lactobacillus for the health of human beings.

Isolation of recombinant strains with enhanced pectinase production by protoplast fusion between Penicillium expansum and Penicillium griseoroseum

Protoplast fusion between complementary auxotrophic and morphological mutant strains of Penicillium griseoroseum and P. expansum was induced by polyethylene glycol and calcium ions (Ca2+). Fusant strains were obtained in minimal medium and a prototrophic strain, possibly diploid, was chosen for haplodization with the fungicide benomyl. Different recombinant strains were isolated and characterized for occurrence of auxotrophic mutations and pectinolytic enzyme production. The fusant prototrophic did not present higher pectinase production than the parental strains, but among 29 recombinants analyzed, four presented enhanced enzyme activities. The recombinant RGE27, which possesses the same auxotrophic and morphologic mutations as the P. griseoroseum parental strain, presented a considerable increase in polygalacturonase (3-fold) and pectin lyase production (1.2-fold).

Fusões de protoplastos entre linhagens mutantes auxotróficas e morfológicas complementares de Penicillium griseoroseum e P. expansum foram induzidas por polietilenoglicol e íons cálcio (Ca2+). Fusionantes foram obtidos em meio mínimo e uma linhagem prototrófica, possivelmente diplóide, foi selecionada para a haploidização com o fungicida benomil. Diferentes linhagens recombinantes foram isoladas e caracterizadas quanto à presença de mutações auxotróficas e a produção de enzimas pectinolíticas. O fusionante prototrófico não apresentou maior atividade de pectinases em relação às linhagens parentais, entretanto, entre 29 recombinantes analisados, quatro apresentaram maiores atividades enzimáticas. O recombinante RGE27, o qual possui as mesmas mutações auxotróficas e morfológicas que a linhagem parental de P. griseoroseum, apresentou um aumento considerável na produção de poligalacturonase (3 vezes) e de pectina liase (1,2 vezes).

Development of a transformation system for Penicillium brevicompactum based on the Fusarium oxysporum nitrate reductase gene

Penicillium brevicompactum é um fungo filamentoso que apresenta um potencial para a aplicacão industrial devido a sua eficiente producão de enzimas do complexo pectinolítico. Neste trabalho foi desenvolvido um sistema de transformacão heterólogo para P. brevicompactum baseado na complementacão de um mutante nitrato redutase. Mutantes nitrato redutase foram obtidos pela resistência ao clorato de sódio em uma taxa de 23,24per center. O mutante denominado 4457-18X foi escolhido para os experimentos de transformacão com o vetor pNH24, que contém o gene da nitrato redutase de Fusarium oxysporum. Uma freqüência de cerca de 3 transformantes/mg de DNA foi obtida utilizando-se o vetor pNH24 na forma circular e um aumento de cerca de 10 vezes nessa freqüência foi alcancado com a utilizacão desse vetor linearizado com a enzima de restricão Xba I. A análise dos transformantes pela técnica de hibridizacão revelou uma tendência do vetor linearizado diminuir o número de integracões em relacão ao vetor circular. A integracão foi aleatória e estável nos transformantes analisados. O estabelecimento de um sistema de transformacão para P. brevicompactum é essencial para a manipulacão genética desse microrganismo.