Você já parou para pensar no papel dos microrganismos no nosso dia a dia? Aqui, mostramos algumas das pesquisas que estão sendo feitas por alunos orientados pelo Prof. Dr. Marcos Pileggi, desde quem está começando na iniciação científica até quem está aprofundando os estudos no mestrado ou doutorado.
Cada projeto procura entender melhor algum aspecto desse mundo invisível: como os microrganismos funcionam, interagem com o ambiente e como podem ser aplicados para melhorar a saúde, preservar o meio ambiente ou contribuir para a qualidade de vida.
O projeto avalia a tolerância de bactérias a glifosato e hipoclorito de sódio, assim como os sistemas de resposta que esses microrganismos mobilizam contra esses químicos.
Com esse estudo, é possível identificar se as bactérias conseguem lidar com contaminantes na água e entender em detalhes como esse processo ocorre. As cepas investigadas são bactérias associadas a cianobactérias do Reservatório de Alagados, escolhidas pela importância de compreender como elas sobrevivem aos diversos estressores presentes nesse ambiente aquático.
O projeto investiga como diferentes cepas bacterianas se comportam tanto em conjunto quanto isoladamente, avaliando as moléculas que produzem em contextos de competitividade ou cooperatividade. Ao analisar essas interações, busca-se revelar estratégias capazes de combater bactérias oportunistas que provocam disbiose em animais ou humanos, além de identificar moléculas antimicrobianas geradas por essas relações e que possam ser empregadas no enfrentamento de cepas resistentes.
As cepas escolhidas para o estudo são Staphylococcus warneri CMAU97 e Staphylococcus equorum CMAU73, isoladas da microbiota fecal de urubus. Esses microrganismos foram selecionados pela importância de entender como contribuem para a saúde dos urubus, aves que se alimentam de carcaças potencialmente contaminadas e, pela oportunidade de investigar relações de competitividade entre membros da mesma comunidade microbiana, bem como a capacidade de produção ou inibição de compostos que impeçam o crescimento de cepas rivais.
A produção, purificação e comercialização dessas moléculas antimicrobianas constituem a principal aplicação e o impacto esperado deste estudo, oferecendo novas ferramentas contra bactérias resistentes a antibióticos tradicionais.
O projeto “Análise dos genes de resistência das bactérias do gênero Pseudomonas aeruginosa” parte da constatação de que esses bacilos gram-negativos, produtores de β-lactamases de espectro estendido, são patógenos hospitalares capazes de inativar penicilinas, cefalosporinas e carbapenêmicos de todas as gerações, o que dificulta seu controle nas instituições de saúde.
Neste estudo, doze sequências genéticas de Pseudomonas aeruginosa isoladas de amostras biológicas hospitalares foram analisadas, identificando-se com frequência os genes blaOXA (presente em 100% dos isolados), blaIMP, blaVIM, blaPDC e blaPAO, todos associados à resistência a β-lactâmicos e à redução da eficácia dos tratamentos. O monitoramento da disseminação desses marcadores genéticos no ambiente hospitalar é fundamental para orientar a implementação de medidas sanitárias mais eficazes e serve de base para pesquisas futuras sobre a aplicação do método de PCR em tempo real, que permite detectar rapidamente genes de resistência.
Esses achados ressaltam ainda a importância de selecionar corretamente a terapia antimicrobiana, pois o uso excessivo e inadequado de antibióticos tem agravado o problema da resistência bacteriana, aumentado a multirresistência entre cepas oportunistas, comprometido o tratamento de infecções e elevado as taxas de mortalidade associadas a doenças hospitalares.
O projeto investiga microrganismos capazes de sintetizar compostos antimicrobianos e antitumorais ao mesmo tempo em que degradam herbicidas.
A partir de amostras coletadas em tanques de água residual de limpeza de embalagens de defensivos, busca-se explorar aplicações farmacêuticas, como novas drogas e produtos bioterapêuticos e, estratégicas, como biorremediação de ambientes contaminados. Atualmente, o foco está em Pluralibacter geegoviae, escolhida pela notável resistência a altas doses de glifosato e pelo potencial de produzir moléculas com atividade antitumoral. Em longo prazo, espera-se transformar esses achados em fármacos inovadores e em soluções biotecnológicas para descontaminar solo e água afetados por herbicidas.
O projeto estuda bactérias isoladas do manguezal de Paranaguá para entender como elas interagem com bactérias associadas a infecções hospitalares, fitopatógenos e até com células tumorais, além de avaliar sua capacidade de metabolizar glifosato. Cada uma dessas linhas de pesquisa parte de métodos de controle ou tratamento que hoje não são totalmente eficazes e podem apresentar riscos ao ser humano, e busca superar essas limitações por meio de soluções biotecnológicas.
A importância do estudo reside na possibilidade de descobrir genes que permitam não só a degradação segura de herbicidas em ambientes contaminados, mas também o controle biológico de patógenos clínicos e agrícolas e a modulação de processos envolvidos na migração de células tumorais. Esses genes, quando explorados em engenharia genética, podem substanciar o desenvolvimento de terapias e estratégias de biorremediação mais seguras e eficazes.
Atualmente o trabalho foca em quatro isolados: 2.3.A, 3.2.A, 3.2.B e M.H.2, que serão identificados em fases posteriores do projeto. Eles foram escolhidos por serem pouco estudados em aplicações de saúde e economia e por habitarem um ambiente de alta salinidade, baixa oxigenação e presença de contaminantes, o que sugere adaptações únicas com grande potencial de aproveitamento científico e industrial.
O projeto tem como objetivos neutralizar essa bactéria por meio de antibióticos específicos e realizar sua identificação molecular. Para isso, desenvolvem-se primers exclusivos para detecção precisa de Ralstonia e avalia-se a eficácia de diferentes antibióticos na neutralização desse microrganismo. A escolha de Ralstonia como foco do estudo justifica-se pela necessidade de validar tanto métodos de identificação molecular quanto estratégias terapêuticas direcionadas para combater os efeitos nocivos dessa bactéria.
Este projeto avalia como moléculas sinalizadoras liberadas por cepas probióticas podem alterar o perfil de resistência de Mycobacterium smegmatis a antibióticos, usando essa micobactéria como modelo seguro para Mycobacterium tuberculosis.
Ao investigar a influência desses sinais na eficácia dos fármacos, busca-se descobrir novos mecanismos capazes de reforçar o efeito antimicrobiano, retardar o surgimento de cepas resistentes e melhorar a adesão dos pacientes ao tratamento da tuberculose.
Mycobacterium smegmatis foi escolhido por não ser patogênico e guardar alta semelhança genética com o agente causador da tuberculose, o que possibilita experimentos de forma segura. Os achados poderão fundamentar o desenvolvimento de terapias combinadas que unam probióticos e antibióticos, ampliando a eficácia do tratamento, reduzindo a resistência bacteriana e tornando o combate à tuberculose mais acessível.
O mel é um alimento nutritivo, saudável e natural, conhecido por suas propriedades antimicrobianas, atribuídas principalmente à presença de compostos bioativos como os polifenóis. No entanto, a pressão seletiva nesse ambiente favoreceu a presença de micro-organismos capazes de sobreviver à ação desses compostos por meio da produção de enzimas degradadoras. Diante disso, este projeto tem como objetivo isolar bactérias presentes no mel de abelha Jataí (Tetragonisca angustula) com potencial para degradar o corante azul de metileno.
O azul de metileno é um corante aromático heterocíclico catiônico básico, amplamente utilizado na indústria, especialmente no tingimento de tecidos. Ele se apresenta como um sal sólido de coloração verde-escura com brilho acobreado, formando uma solução azul intensa em água. Quando descartado sem tratamento adequado, pode comprometer os ecossistemas aquáticos ao escurecer os corpos d’água, reduzir a penetração da luz solar, afetar a fotossíntese e diminuir os níveis de oxigênio dissolvido, impactando negativamente a biota e elevando a mortalidade de organismos aquáticos.
Corantes industriais, como os utilizados nas indústrias têxtil, de papel, celulose e farmacêutica, constituem uma ampla variedade de poluentes orgânicos introduzidos nos recursos hídricos. Para a remoção desses poluentes, além de métodos físicos e químicos como adsorção, fotocatálise e ozonização, destacam-se os processos biológicos, como o uso de bactérias. Esses micro-organismos apresentam vantagens como baixo custo, facilidade de operação e alta eficiência na degradação de compostos tóxicos.
Dessa forma, o presente estudo busca avaliar a capacidade de bactérias (Bacillus sp. CMA 8) isoladas do mel de abelha Jataí em degradar o azul de metileno e verificar a relação dessa atividade com genes anotados em seus genomas, com foco em aplicações para biorremediação de efluentes contaminados com esse xenobiótico.
O projeto analisa de que modo a cepa Pluralibacter gergoviae, recuperada de tanques usados na lavagem de embalagens de agrotóxicos e capaz de sobreviver ali por seis anos, utiliza sinais de quorum sensing para enfrentar herbicidas e hipoclorito de sódio. Ao expô-la a concentrações variadas desses contaminantes, quantificam-se os autoindutores de quorum sensing e investigam-se as respostas coordenadas que favorecem sua resistência e adaptação ao estresse químico.
Compreender esses processos não só revela como bactérias persistem sob forte pressão seletiva, mas também abre caminho para projetar linhagens com sistemas de comunicação otimizados para a biorremediação de águas impactadas por agroquímicos.
O projeto busca identificar novas estratégias de prevenção e controle dessa infecção hospitalar tão comum no mundo. Para isso, analisa-se o genoma de Clostridium difficile e realizam-se ensaios com diversas cepas probióticas para selecionar aquela que melhor previna o surgimento da doença.
A escolha de Clostridium difficile justifica-se pela sua relevância clínica e pelo alto índice de recorrência após o tratamento padrão, que se baseia em antibióticos. Embora eficazes na fase aguda, esses fármacos mantêm taxas elevadas de recaída e podem agravar o desequilíbrio da microbiota intestinal, enquanto outras opções terapêuticas disponíveis são invasivas para o paciente.
Nesse contexto, a pesquisa concentra-se na aplicação de probióticos para regular a flora intestinal afetada, oferecendo uma abordagem menos agressiva e potencialmente mais eficaz na prevenção de reinfecções.
O projeto busca entender como bactérias isoladas da microbiota cloacal de Chelonia mydas reagem a plastificantes, compostos altamente tóxicos usados na fabricação de plásticos, num cenário de crescente degradação marinha e poluição por resíduos plásticos.
Utilizando isolados cultiváveis sem ainda identificar linhagens específicas, o estudo avalia a capacidade desses microrganismos de tolerar ou transformar plastificantes como ftalatos, presentes em embalagens descartáveis.
Compreender essas respostas auxilia na avaliação dos danos fisiológicos causados pela ingestão de plásticos pelas tartarugas e, ao mesmo tempo, oferece insights sobre potenciais riscos à saúde humana, visto que esses animais são reconhecidos como bioindicadores da qualidade ambiental.
Essa linha de pesquisa, ainda recente e inovadora em microbiota de tartarugas-verde, amplia o conhecimento sobre a interação entre contaminação plástica e saúde animal e humana, reforçando a necessidade de estratégias integradas de conservação e gestão dos ecossistemas marinhos.
Este projeto busca estudar a produção de metabólitos secundários por duas linhagens bacterianas isoladas de cavernas, ambientes naturalmente limitantes e pouco explorados, com o objetivo de avaliar sua capacidade de interferir no crescimento e na proliferação de células tumorais. Essas bactérias adaptaram-se a condições restritivas, desenvolvendo estratégias bioquímicas únicas, dentre as quais a síntese de compostos secundários que motivou o estudo de seu potencial antineoplásico.
Ao caracterizar esses metabólitos e testar seu efeito sobre linhas celulares de câncer, busca-se não apenas desvendar novos mecanismos de ação antitumoral, mas também abrir caminho para aplicações práticas: a eventual utilização dessas cepas como probióticos que auxiliem no tratamento ou na prevenção de tumores, oferecendo alternativas inovadoras para terapias oncológicas.