Projetos de Pesquisa

 

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Adalberto Luis Val

Ciências Agrárias

Recursos Pesqueiros e Engenharia de Pesca
  • utilização de substratos energéticos no cultivo de tambaqui e matrinchã
  • Dado o alto custo da ração para peixes, é de extrema importância otimizar o seu uso em sistemas de cultivo de forma a aproveitar cada nutriente da melhor maneira possível. A porção proteica da ração, por exemplo, não deve ser utilizada pelo peixe para a geração de energia, uma vez que esse nutriente é o único capaz de repor ou incrementar as proteínas corpóreas e favorecer seu crescimento, enquanto que a energia pode ser suprida pelas gorduras ou carboidratos, com custo muito menor. No entanto, a proporção de utilização de cada substrato energético feita pelo peixe depende da proporção da ingestão que ele faz destes ingredientes, e também das condições em que é cultivado, como por exemplo, níveis de oxigênio, velocidade da água, etc. Sendo assim, essa pesquisa busca compreender de que forma o peixe utiliza suas reservas energéticas em diferentes condições, especialmente aquelas comumente encontradas nas pisciculturas do Amazonas, a fim de que a proporção correta de ingredientes na ração seja utilizada, evitando desperdícios especialmente dos componentes com custo mais elevado. A técnica mais utilizada para se determinar o uso que o peixe faz de cada substrato armazenado no corpo é a mensuração composicional, a qual determina a concentração destes substratos em um grupo de peixes antes, e de outro grupo depois de uma dada condição. Neste caso não é possível medir os níveis inicial e final do mesmo peixe, pois se trata de uma técnica extremamente invasiva, necessitando do sacrifício do animal. Além do erro inerente ao desenho experimental, uma vez que se mede a concentração inicial e final em grupos distintos, nesta técnica não se pode determinar a parcela da diminuição da concentração do substrato que é devida à excreção ou interconversão, ao invés de ser de fato utilizada na produção de ATP. Como um método alternativo, Lauff and Wood (1996) desenvolveram a quantificação instantânea, no qual ao invés de se medir amostras de tecidos, como no método anterior, são tomadas as medidas de O2, CO2, amônia e ureia na água e, a partir delas, o consumo total de proteínas, carboidratos e gorduras são calculados. Este método permite verificar o tipo de substrato de fato utilizado na geração de ATP pelo mesmo peixe. Além disso, o menor custo para a medida rotineira e a sua maior rapidez de análise, certamente a tornam muito atrativa, contribuindo sobremaneira para expandir o conhecimento sobre o uso de substratos energéticos pelos peixes e ajudando no desenvolvimento de técnicas de cultivo mais produtivas. Como primeiro passo desta pesquisa pretendemos validar e comparar ambas as técnicas de mensuração de uso de substratos energéticos para o tambaqui e o matrinchã e, em seguida, estabelecer as vias metabólicas preferencialmente utilizadas por estas espécies em três velocidades distintas de água, em peixes oriundos de diferentes condições de cultivo. Também, tomaremos uma série de medidas zootécnicas a fim de correlacionar o uso preferencial de substratos para o desenvolvimento corporal de duas espécies de peixes de importância econômica para o Brasil.
  • Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia - AM - Brasil
  • 01/06/2017-31/05/2020
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Adalberto Luiz Rosa

Ciências da Saúde

Odontologia
  • terapia celular: avaliação do potencial de injeções locais de células-tronco mesenquimais derivadas de medula óssea e de tecido adiposo na regeneração do tecido ósseo
  • O osso é um tecido com grande capacidade de regeneração, mas em algumas situações a extensão da injúria impede o reparo do tecido. Nesse cenário, a terapia celular utilizando células-tronco tem atraído a atenção de diversos grupos de pesquisa por ser uma alternativa promissora em relação aos tratamentos existentes. No entanto, diversos aspectos moleculares, celulares e teciduais, ainda não abordados na literatura, necessitam ser investigados para tornar essa terapia um tratamento efetivo para a regeneração de defeitos ósseos. Sendo assim, os objetivos desse estudo são: (1) comparar o potencial para regenerar o tecido ósseo de células-tronco mesenquimais (CTMs) derivadas de medula óssea (CTMs-MO) e de tecido adiposo (CTMs-TA) por meio de injeção de células diretamente em defeitos criados em calvárias de ratos e (2) comparar a eficácia para regenerar o tecido ósseo de uma única injeção e de injeções repetidas de CTMs-MO ou CTMs-TA. Para isso, CTMs-MO e CTMs-TA serão obtidas de ratos e expandidas in vitro em meio de crescimento (condição não indutora de diferenciação celular) para que mantenham as características de células-tronco. Para a regeneração do tecido ósseo, as células serão injetadas (injeção única x injeções repetidas) diretamente em defeitos criados em calvárias de ratos. Os defeitos serão produzidos duas semanas antes da primeira injeção para mimetizar defeitos ósseos sem capacidade de auto-regeneração. Inicialmente, o tempo de permanência de CTMs-MO e CTMs-TA nos defeitos ósseos será avaliado por luminescência utilizando a injeção de células transfectadas com luciferase. Dessa forma, será possível determinar o intervalo entre as injeções repetidas. A primeira injeção de células será realizada duas semanas após a criação dos defeitos ósseos e nos animais que receberão injeções repetidas, as injeções adicionais serão aplicadas no intervalo determinado no ensaio de luminescência. Defeitos ósseos tratados com uma única injeção ou injeções repetidas do veículo utilizado (solução salina tamponada com fosfato) sem células serão também avaliados. Seis semanas após a primeira injeção, os animais serão mortos e o tecido ósseo neoformado será avaliado por microtomografia computadorizada, análise histológica, PCR em tempo real e análise do módulo de elasticidade e da dureza. Os dados serão submetidos ao teste de aderência à curva normal para determinar o teste estatístico adequado. Os resultados desse estudo poderão estabelecer novos parâmetros com relação às características de células candidatas ao uso em terapia celular e à injeção de células para regenerar tecido ósseo, visto que, até o momento, não há na literatura estudos avaliando o efeito de injeções repetidas.
  • Universidade de São Paulo - SP - Brasil
  • 01/06/2017-31/05/2020
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Adalberto Pessoa Junior

Ciências Biológicas

Biotecnologia
  • desenvolvimento de processo biotecnológico para produção do biofármaco antileucêmico l-asparaginase recombinante: otimização e estudo de viabilidade econômica
  • A L-asparaginase (ASNase) é um importante biofármaco utilizado no tratamento de neoplasias do sistema linfático, principalmente a leucemia linfoide aguda. No Brasil este medicamento, obtido por processo biotecnológico, é fornecido pelo SUS. Entretanto o País ainda não possui a tecnologia de produção, sendo totalmente dependente da oferta de empresas internacionais. A crise de desabastecimento da ASNase é discutida desde 2011, mas se agravou recentemente em função de questionamentos sobre o processo de compra e a qualidade da ASNase fornecida. Atualmente sua aquisição é tema de debate entre a sociedade, médicos, acadêmicos e governo, evidenciando a urgência da autonomia do Brasil na produção da ASNase para aplicação farmacêutica. O presente projeto busca o desenvolvimento de um processo nacional e industrialmente viável para produção biotecnológica da ASNase. Para tanto, será utilizada a bactéria E. coli BL21(DE3) capaz de superexpressar uma ASNase resistente a proteases plasmáticas. Serão estudados a os parâmetros nutricionais e operacionais para otimização do processo fermentativo em biorreatores em condições de serem utilizadas para produção em escala ampliada, por meio do cultivo em alta densidade celular, por processo descontinuo-alimentado, e a melhor estratégia de purificação afim de se obter alta produtividade de ASNase. Também serão estudadas as alterações a nível de membrana e pH intracelular durante o processo de produção, com objetivo de compreender mais profundamente os mecanismos de exportação da enzima e a influência das condições de cultivo na fisiologia celular de forma a facilitar e aumentar o rendimento das operações unitárias de purificação. Como suporte ao desenvolvimento do processo, serão realizadas análises proteômica e transcriptômica das células, a fim de monitorar alterações no genótipo e fenótipo celular como resposta às condições de estresse, sobretudo por causa das elevadas concentrações celulares, durante o cultivo em sistema descontínuo-alimentado. Outro parâmetro importante a ser estudado será a viabilidade técnico-econômica do processo a partir dos resultados experimentais de otimização do cultivo e purificação da enzima, cujo objetivo será auxiliar na busca da estratégia de produção do biofármaco com menor custo. Com este projeto espera-se obter resultados fundamentais para o estabelecimento de processo biotecnológico com geração de um biofármaco inovador (L-asparaginase de E. coli recombinante resistente a proteases plasmáticas, com maior meia vida sanguínea), com potencial para exportação (uma vez que apresenta características farmacocinéticas e farmacodinâmicas potencialmente superiores aos biofármacos encontrados no mercado), a ser transferido para produção em condições de desenvolvimento em BPL (Boas Práticas de Laboratório) e de BPF (Boas Práticas de Fabricação), que contribuirão fortemente para o desenvolvimento científico e tecnológico do País. O projeto contribuirá para a implementação de tecnologia nacional inovadora na produção de biofármaco antileucêmico, com potencial para ser transferido ao setor produtivo visando aos mercados nacional e internacional, e geração de importantes conhecimentos científicos e tecnológicos de forma a reduzir a dependência tecnológica do Brasil nesta área do conhecimento, com formação de recursos humanos de alto nível nas diferentes áreas da biotecnologia (do upstream ao downstream). Vale ressaltar que a produção de um biofármaco de grau farmacêutico e injetável pelo Brasil irá abrir caminhos para viabilizar o desenvolvimento e produção de novas biomoléculas de alto valor agregado pelo Brasil.
  • Universidade de São Paulo - SP - Brasil
  • 18/02/2019-28/02/2022
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Adalberto Ramon Vieyra

Ciências Biológicas

Biofísica
  • atpases transportadoras de íons em processos e sistemas biológicos com patologias diferentes
  • As ATPases transportadoras de íons são proteínas integrais de membrana responsáveis por diferentes processos fisiológicos por serem capazes de fornecer a energia necessária por eles requerida quando os fluxos ocorrem contra gradiente de potencial eletroquímico. Participam, por exemplo – direta ou indiretamente – de processos como controle do volume celular, geração do potencial de repouso e sua manutenção, relaxamento muscular, reciclagem de hormônios, balanço do pH intracelular e processamento de nutrientes. O presente projeto de pesquisa apresentado ao CNPq na Chamada Universal No 1/2016 propõe continuar abordando – a partir dos patamares alcançados no período que termina em 31/07/16 – o papel de ATPases transportadoras de íons e investigar mecanismos moleculares de sua regulação em três grandes vertentes de estudo, que apresentam ATPases como elo temático comum: (i) desnutrição e seu impacto tardio na função renal e cardiovascular; (ii) mecanismos de interação e de reparo por células-tronco em tecido renal lesionado. As ATPases objeto de estudo serão: Ca2+-ATPases de membrana plasmática e de retículo sarco/endoplasmático, (Na++K+)ATPase, Na+-ATPase resistente à ouabaína, Cu(I)-ATPases e F0F1-ATPsintase (ATPase mitocondrial). O projeto propõe investigar diferentes kinases, como PKA, PKC, MEK/ERK1/2, fosfo-ERK1/2 e a “salt inducible kinase” e os mecanismos de seu acoplamento regulatório com as ATPases objeto de interesse em cada vertente da proposta. O papel do Ca2+, do Na+ e do Cu+ como segundos mensageiros – e não apenas como espécies iônicas transportadas – será também investigado no contexto das duas vertentes acima. Serão utilizados modelos “in vivo” e “in vitro” que envolvem ratos, cultura de células e frações subcelulares de membranas, mitocôndrias e aparelho de Golgi. Com o desenvolvimento do projeto pretende-se compreender, num novo patamar conceitual integrado, as redes regulatórias de ATPases em situações fisiológicas e patológicas de relevância, para explicar a gênese de lesões e para propor novas abordagens terapêuticas.
  • Universidade Federal do Rio de Janeiro - RJ - Brasil
  • 01/06/2017-31/05/2020