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Laboratório de Microbiologia Celular (vigente até jan/23)

O principal alvo de estudos do Laboratório de Microbiologia Celular do Instituto Oswaldo Cruz (IOC/Fiocruz) é a interação entre as micobactérias responsáveis pela tuberculose e pela hanseníase com o organismo humano.

Com o objetivo de desenvolver alternativas de tratamento e prevenção dessas doenças e suas sequelas, seus pesquisadores empregam diversas técnicas de biologia celular e molecular, identificam genótipos prevalentes em populações moderadamente segregadas, investigam padrões de resposta imune do organismo, mecanismos imunológicos de regulação da resposta inflamatória e mecanismos de patogenicidade das micobactérias, além de se dedicarem à identificação de antígenos que possam levar ao diagnóstico precoce e ao desenvolvimento de candidatos vacinais.

No estudo da hanseníase, os pesquisadores se utilizam de modelos in vitro de infecção para analisar os eventos bioquímicos e imunológicos iniciais que ocorrem durante a interação do Mycobacterium leprae com as células de Schwann, os fagócitos mononucleares e com o epitélio respiratório. Estes estudos são complementados com a análise de espécimes provenientes de indivíduos sadios e pacientes com as diferentes formas clínicas da doença.

As pesquisas incluem a caracterização de fatores de virulência do M. leprae e efeitos da infecção sobre o metabolismo do hospedeiro e ativação da resposta imune inata.

A busca por novas vacinas e testes imunológicos para o diagnóstico das duas doenças inclui estudos sobre os padrões de resposta imune em indivíduos com diferentes graus de exposição e suscetibilidade.

Os pesquisadores empenham-se na identificação de antígenos candidatos ao desenvolvimento de testes imunológicos para o diagnóstico precoce e de moléculas candidatas ao desenvolvimento de vacinas antimicobacterianas, empregando abordagens de bioinformática.

Também são investigados biomarcadores de infecção, adoecimento e proteção entre indivíduos com elevado risco de evolução para a doença ativa.

Usando abordagens similares, também estamos caracterizando aspectos bioquímicos, biofísicos e moleculares da interação de outras bactérias com seus hospedeiros. Por um lado, nosso grupo estuda a estrutura, função e mecanismos de regulação da expressão de fatores de virulência bacterianos. Com essa abordagem, esperamos identificar alvos para o desenvolvimento racional de inibidores de virulência.

Em paralelo, avaliamos o efeito de metabólitos da microbiota intestinal sobre a interação patógeno-hospedeiro – também em busca de moléculas que inibam a patogênese. Por outro lado, caracterizamos vias de sinalização do hospedeiro que são moduladas durante a infecção bacteriana. Dessa forma, esperamos encontrar moléculas que possam modular a resposta do hospedeiro de forma a favorecer a eliminação bacteriana e a resolução da infecção.

Essas três abordagens de estudo complementares visam gerar conhecimento para a proposição de novas estratégias terapêuticas para o combate a infecções bacterianas multi-resistentes. Atualmente, o modelo de estudo proposto é a bactéria Klebsiella pneumoniae. Isolados multi-resistentes desta espécie têm sido encontrados com frequência ao redor do mundo, inclusive no Brasil.

Em outra frente o Laboratório de Microbiologia Celular está interessado em entender quais outros fatores neurotóxicos estão envolvidos na exacerbação da síndrome congênita causada pelo vírus zika na região nordeste. A partir desta linha de pesquisa o Lamicel contribui para a identificação de dois fatores ambientais envolvidos na exacerbação da síndrome congênita do zika: ingesta de água contamina com saxitoxina e restrição proteica durante a gestação.

Por fim o Laboratório de Microbiologia Celular hospeda, em parceria com a Universidade de Liverpool, o The Tick Cell BioBank South America Outpost, o primeiro banco de células de carrapato da América Latina, que contará em breve com aproximadamente 50 linhagens de células embrionárias de diferentes artrópodes.