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Centenária e viva: Coleção de Fungos completa 100 anos de história

No vasto e valoroso acervo está a cepa usada por Alexander Fleming na descoberta da penicilina
Por Max Gomes09/01/2023 - Atualizado em 26/01/2023
Coleção de Fungos do IOC abriga amostras históricas e mantém exemplares centenários conservados em sua técnica original. Foto: Gutemberg Brito

Final de 1922. O cientista Olympio da Fonseca Filho retornava ao Brasil após se especializar em micologia [estudo dos fungos] nos Estados Unidos. Consigo, desembarcava um acervo com mais de 800 exemplares desses organismos que daria origem a atual Coleção de Culturas de Fungos Filamentosos do Instituto Oswaldo Cruz (CCFF/IOC/Fiocruz).

Nos últimos dias de 2022, quando celebrou seu primeiro centenário, a CCFF manteve viva não apenas milhares de amostras conservadas nos armários do Pavilhão Rocha Lima, no campus Manguinhos-Maré da Fiocruz (RJ), como também a visão inovadora de encontrar nos fungos as mais distintas formas de contribuição para a sociedade.

“Tudo começou quando Carlos Chagas – então diretor do IOC – enviou Olympio da Fonseca para estudar micologia no exterior. O jovem médico retornou ao país não apenas com novos conhecimentos, mas também com um amplo acervo, que no decorrer de 100 anos foi mantido por curadores que adaptaram seu uso ao longo do tempo conforme as necessidades vigentes da comunidade científica”, conta Áurea Maria Lage de Moraes, atual curadora da Coleção e chefe do Laboratório de Taxonomia, Bioquímica e Bioprospecção de Fungos do IOC.

Em constante processo de manutenção e renovação, a Coleção preserva atualmente centenas de espécies de fungos filamentosos, com suas características biomorfológicas e genéticas originais, mantidas em técnicas de óleo mineral estéril, liofilização e criopreservação – a depender da necessidade de cada organismo.

“Aqui temos um testemunho das fases científicas não apenas da instituição, como também do país. Conseguimos ver as mudanças nos temas de interesse que predominavam nas diferentes épocas através dos depósitos das amostras e, ainda, vemos a evolução tecnológica por meio dos métodos de conservação”, frisa Aurea.

As cepas depositadas na CCFF são provenientes do solo, ar, material vegetal, animal e humano e possuem representação geográfica variada, com predomínio da América do Sul. De acordo com a curadora, a diversidade do material é um reflexo da expansão nos conceitos da micologia.

“Os primeiros exemplares reunidos por Olympio da Fonseca eram oriundos de alimentos, que também era a especialidade de Charles Thom, com quem Olympio se especializou em micologia. Em seguida, a Coleção teve um período no qual o depósito de amostras clínicas predominava. Mais recentemente, os depósitos passaram a ter origens diversas”, descreve.

A liofilização é uma das técnicas de conservação das amostras, que garante a manutenção de propriedades do fungo através de congelamento. Foto: Gutemberg Brito

História que vale ouro

Entre os espécimes depositados na Coleção, está a histórica cepa original do fungo Penicillium notatum, cedida pelo Instituto Butantan, usada por Alexander Fleming na descoberta da penicilina (medicamento administrado contra infecções bacterianas).

Também compõem o acervo os materiais utilizados pelo cientista norte-americano Charles Thom para escrever o clássico livro The Penicillium, publicado em 1930, no qual há várias referências à CCFF.

“Além dessas cepas mais históricas, temos exemplares que são indicadores de biomas que não existem mais, muito importantes para o registro da biodiversidade. Esses fungos podem ajudar pesquisadores a entenderem melhor como eram determinadas regiões”, conta Simone Quinelato Bezerra, curadora adjunta da Coleção.

A valorosa diversidade de organismos vivos sob a guarda da CCFF tem servido de base também para a criação de outros acervos, como os da coleção da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo e do Instituto Bacteriológico do Departamento de Higiene de Buenos Aires.

Prestação de serviço que perpassa gerações

O fornecimento de materiais biológicos e suas informações associadas também foi útil para a reconstituição da micoteca do Instituto Pasteur de Paris, afetada pela falta de profissionais ao longo da primeira guerra mundial, e a ampliação da Coleção do Boreau of Chemistry do Departamento de Agricultura dos Estados Unidos.

“A prestação de serviços faz parte da história da Coleção de Fungos do IOC, mesmo antes da sua consolidação. Cepas eram fornecidas a laboratórios ainda quando Olympio reunia amostras para seu acervo durante viagens pela América do Norte e Europa. O fornecimento de material biológico é um serviço que prestamos até os dias atuais, agora de forma institucionalizada”, comenta Simone. 

Aurea (esq.) e Simone observam o exemplar original do fungo ‘Penicillium notatum’ utilizado por Alexander Fleming. Foto: Ricardo Schmidt

Outros serviços que fazem parte da rotina da CCFF são caracterização taxonômica, isolamento, identificação e autenticação de fungos, assessoramento técnico-científico, fornecimento de procedimentos, consultoria e formação de recursos humanos.

“A Coleção não é apenas um local para depósito de espécimes. Aqui se trabalha com os diferentes potenciais do nosso material biológico nos campos da ciência, educação, gestão e, mais recentemente, em projetos ligados à biotecnologia. Aqui se produz ciência”, destaca Simone.

A Coleção também está envolvida em colaborações interinstitucionais. No viés de restauração e manutenção, a CCFF avalia a presença de fungos em objetos históricos (como quadros, esculturas e livros) e a possibilidade de contaminação pelo ar.

“Temos parcerias com organizações, museus, bibliotecas e universidades. Um dos principais exemplos é o Arquivo Nacional, que frequentemente nos procura para manutenção da boa qualidade do ar, imprescindível no armazenamento de papéis”, lembra Aurea.

Na área de engenharia para sustentabilidade, a CCFF tem cooperado com o Núcleo de Ensino e Pesquisa em Materiais e Tecnologias de Baixo Impacto Ambiental na Construção Sustentável da Universidade Federal do Rio de Janeiro (NUMAST/POLI/COPPE/UFRJ).

“Em um dos projetos do NUMAST, foram desenvolvidos blocos para construção e argamassas com resíduos da indústria, como pedaços de bambu e casca de arroz. Devido à base orgânica, fomos convidados para avaliar situações como biodegradação e contaminação. Nos ensaios que desempenhamos, vimos quais fungos já acompanhavam esses resíduos e contaminamos os produtos finalizados com outros fungos para testar a resistência do material”, rememora Aurea.

De olho no futuro

A perspectiva contemporânea de aproveitamento do potencial dos fungos conduz a trajetória secular e tradicional da CCFF para uma nova etapa. De acordo com as curadoras, o novo passo da Coleção é se adequar ao formato de Centro de Recursos Biológicos (CRB) – prestadores de serviço com acervos de material biológico cultivável e autenticado, com banco de dados contendo informações moleculares, fisiológicas e estruturais.

Para alcançar tal meta, o atual espaço que abriga a Coleção passará por reformas de adequação da infraestrutura.

“O projeto da obra contempla o novo modelo, seguindo normas e viabilizando futuras acreditações”, revela Simone

“Estamos trabalhando há alguns anos neste planejamento estratégico. Já nos enxergamos como um CRB em preparação e estamos profissionalizando a equipe para a nova etapa. Vamos oferecer o máximo do potencial deste rico acervo”, conclui Aurea.

Vilões ou mocinhos?
 

Simone segura exemplar de fungo filamentoso cultivado em placa de Petri no Laboratório. Foto: Ricardo Schmidt

Na laranja estragada ou no jardim de casa. Na floresta ou em pratos de restaurantes. Agente etiológico de micoses em praias ou aliado na produção de medicamentos. Os fungos estão por toda parte e possuem grande diversidade.

“Eles podem ser microscópicos, visíveis através de algum instrumento com lente de aumento, como o mofo que dá na laranja, ou macroscópicos, como cogumelos que aparecem no jardim. Os dois são fungos, porém pertencem a famílias e tipos diferentes”, explica Aurea.

Os fungos fazem parte de um grupo tão amplo e único que possuem classificação própria entre os cinco reinos da biologia: o Reino Fungi.

No entanto, nem sempre foi assim. Os fungos já estiveram classificados junto com plantas, o que ainda causa confusão no senso comum.

“Até o final da década de 1960, eles eram definidos como parte do Reino Plantae. Porém, são organismos com características próprias. Não são animais, nem plantas”, pontua a curadora.

Apesar de comumente serem lembrados por causa de espécies tóxicas, que causam doenças ou que estão relacionadas à degradação, os fungos estão presentes no cotidiano humano, geralmente de forma benéfica.

“Ainda em um período não muito distante, quando se falava em fungo na divulgação científica, era devido a doenças de pele, micoses e alergias provocadas por algumas espécies. Quase não havia difusão de informação sobre o fato de também serem amplamente usados nas indústrias alimentícia, farmacêutica e têxtil, por exemplo”, frisa Aurea.

“Nas feiras de ciência e tecnologia que a CCFF participa, promovemos momentos de ludicidade com o público e mostramos que, dependendo da espécie, um fungo pode ser considerado ‘vilão’ ou ‘mocinho’, e apresentamos o que podem trazer de bom ou de ruim”, acrescenta Simone.

Fungos da Coleção cultivados em placas de Petri. Foto: Gutemberg Brito

Na versão “mocinhos”, estão presentes na alimentação em sua forma macroscópica com os cogumelos (shiitake, shimeji e champignon, entre os mais populares) e na forma microscópica com o exemplo das leveduras, usadas na confecção de pão e pizza, e do ácido cítrico, nos refrigerantes.

Algumas espécies de fungos também são usadas para a produção de metabólitos que são utilizados na estilização do tecido jeans, para o desbotamento da cor sem agredir a fibra. 

Já no lado “vilões”, está o cogumelo amanita, que devido à sua toxicidade é bastante representado na cultura pop, aparecendo frequentemente em jogos e desenhos animados.

Também estão os fungos causadores de doenças, como a esporotricose. Endêmica no estado do Rio de Janeiro, ela é causada por espécies do gênero Sporothrix.

No entanto, as pesquisadoras destacam que, apesar de serem responsáveis por diversas outras infecções, os fungos são constantemente esquecidos em diagnósticos clínicos.

“O diagnóstico de doenças fúngicas ainda é um pouco difícil. Há várias infecções provocadas por esses organismos que, devido à dificuldade inicial na identificação, os médicos costumam investigar primeiro a presença de outros agentes etiológicos. Esse espaço de tempo pode ser crucial no agravamento do quadro”, salienta Aurea. 

“Os fungos são oportunistas e algumas síndromes, como a AIDS ou a Covid-19, enfraquecem o sistema imunológico do paciente, tornando-o suscetível a infecções oportunistas, que podem até levar à morte”, completa Simone.

Recentemente, um artigo liderado pelo IOC relatou o primeiro registro de meningoencefalite no Brasil causada pelo fungo Penicillium chrysogenum. O microrganismo provocou infecção grave no cérebro e meninges de uma paciente no município do Rio de Janeiro, levando-a a óbito.

No vasto e valoroso acervo está a cepa usada por Alexander Fleming na descoberta da penicilina
Por: 
max.gomes
Coleção de Fungos do IOC abriga amostras históricas e mantém exemplares centenários conservados em sua técnica original. Foto: Gutemberg Brito

Final de 1922. O cientista Olympio da Fonseca Filho retornava ao Brasil após se especializar em micologia [estudo dos fungos] nos Estados Unidos. Consigo, desembarcava um acervo com mais de 800 exemplares desses organismos que daria origem a atual Coleção de Culturas de Fungos Filamentosos do Instituto Oswaldo Cruz (CCFF/IOC/Fiocruz).

Nos últimos dias de 2022, quando celebrou seu primeiro centenário, a CCFF manteve viva não apenas milhares de amostras conservadas nos armários do Pavilhão Rocha Lima, no campus Manguinhos-Maré da Fiocruz (RJ), como também a visão inovadora de encontrar nos fungos as mais distintas formas de contribuição para a sociedade.

“Tudo começou quando Carlos Chagas – então diretor do IOC – enviou Olympio da Fonseca para estudar micologia no exterior. O jovem médico retornou ao país não apenas com novos conhecimentos, mas também com um amplo acervo, que no decorrer de 100 anos foi mantido por curadores que adaptaram seu uso ao longo do tempo conforme as necessidades vigentes da comunidade científica”, conta Áurea Maria Lage de Moraes, atual curadora da Coleção e chefe do Laboratório de Taxonomia, Bioquímica e Bioprospecção de Fungos do IOC.

Em constante processo de manutenção e renovação, a Coleção preserva atualmente centenas de espécies de fungos filamentosos, com suas características biomorfológicas e genéticas originais, mantidas em técnicas de óleo mineral estéril, liofilização e criopreservação – a depender da necessidade de cada organismo.

“Aqui temos um testemunho das fases científicas não apenas da instituição, como também do país. Conseguimos ver as mudanças nos temas de interesse que predominavam nas diferentes épocas através dos depósitos das amostras e, ainda, vemos a evolução tecnológica por meio dos métodos de conservação”, frisa Aurea.

As cepas depositadas na CCFF são provenientes do solo, ar, material vegetal, animal e humano e possuem representação geográfica variada, com predomínio da América do Sul. De acordo com a curadora, a diversidade do material é um reflexo da expansão nos conceitos da micologia.

“Os primeiros exemplares reunidos por Olympio da Fonseca eram oriundos de alimentos, que também era a especialidade de Charles Thom, com quem Olympio se especializou em micologia. Em seguida, a Coleção teve um período no qual o depósito de amostras clínicas predominava. Mais recentemente, os depósitos passaram a ter origens diversas”, descreve.

A liofilização é uma das técnicas de conservação das amostras, que garante a manutenção de propriedades do fungo através de congelamento. Foto: Gutemberg Brito

História que vale ouro

Entre os espécimes depositados na Coleção, está a histórica cepa original do fungo Penicillium notatum, cedida pelo Instituto Butantan, usada por Alexander Fleming na descoberta da penicilina (medicamento administrado contra infecções bacterianas).

Também compõem o acervo os materiais utilizados pelo cientista norte-americano Charles Thom para escrever o clássico livro The Penicillium, publicado em 1930, no qual há várias referências à CCFF.

“Além dessas cepas mais históricas, temos exemplares que são indicadores de biomas que não existem mais, muito importantes para o registro da biodiversidade. Esses fungos podem ajudar pesquisadores a entenderem melhor como eram determinadas regiões”, conta Simone Quinelato Bezerra, curadora adjunta da Coleção.

A valorosa diversidade de organismos vivos sob a guarda da CCFF tem servido de base também para a criação de outros acervos, como os da coleção da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo e do Instituto Bacteriológico do Departamento de Higiene de Buenos Aires.

Prestação de serviço que perpassa gerações

O fornecimento de materiais biológicos e suas informações associadas também foi útil para a reconstituição da micoteca do Instituto Pasteur de Paris, afetada pela falta de profissionais ao longo da primeira guerra mundial, e a ampliação da Coleção do Boreau of Chemistry do Departamento de Agricultura dos Estados Unidos.

“A prestação de serviços faz parte da história da Coleção de Fungos do IOC, mesmo antes da sua consolidação. Cepas eram fornecidas a laboratórios ainda quando Olympio reunia amostras para seu acervo durante viagens pela América do Norte e Europa. O fornecimento de material biológico é um serviço que prestamos até os dias atuais, agora de forma institucionalizada”, comenta Simone. 

Aurea (esq.) e Simone observam o exemplar original do fungo ‘Penicillium notatum’ utilizado por Alexander Fleming. Foto: Ricardo Schmidt

Outros serviços que fazem parte da rotina da CCFF são caracterização taxonômica, isolamento, identificação e autenticação de fungos, assessoramento técnico-científico, fornecimento de procedimentos, consultoria e formação de recursos humanos.

“A Coleção não é apenas um local para depósito de espécimes. Aqui se trabalha com os diferentes potenciais do nosso material biológico nos campos da ciência, educação, gestão e, mais recentemente, em projetos ligados à biotecnologia. Aqui se produz ciência”, destaca Simone.

A Coleção também está envolvida em colaborações interinstitucionais. No viés de restauração e manutenção, a CCFF avalia a presença de fungos em objetos históricos (como quadros, esculturas e livros) e a possibilidade de contaminação pelo ar.

“Temos parcerias com organizações, museus, bibliotecas e universidades. Um dos principais exemplos é o Arquivo Nacional, que frequentemente nos procura para manutenção da boa qualidade do ar, imprescindível no armazenamento de papéis”, lembra Aurea.

Na área de engenharia para sustentabilidade, a CCFF tem cooperado com o Núcleo de Ensino e Pesquisa em Materiais e Tecnologias de Baixo Impacto Ambiental na Construção Sustentável da Universidade Federal do Rio de Janeiro (NUMAST/POLI/COPPE/UFRJ).

“Em um dos projetos do NUMAST, foram desenvolvidos blocos para construção e argamassas com resíduos da indústria, como pedaços de bambu e casca de arroz. Devido à base orgânica, fomos convidados para avaliar situações como biodegradação e contaminação. Nos ensaios que desempenhamos, vimos quais fungos já acompanhavam esses resíduos e contaminamos os produtos finalizados com outros fungos para testar a resistência do material”, rememora Aurea.

De olho no futuro

A perspectiva contemporânea de aproveitamento do potencial dos fungos conduz a trajetória secular e tradicional da CCFF para uma nova etapa. De acordo com as curadoras, o novo passo da Coleção é se adequar ao formato de Centro de Recursos Biológicos (CRB) – prestadores de serviço com acervos de material biológico cultivável e autenticado, com banco de dados contendo informações moleculares, fisiológicas e estruturais.

Para alcançar tal meta, o atual espaço que abriga a Coleção passará por reformas de adequação da infraestrutura.

“O projeto da obra contempla o novo modelo, seguindo normas e viabilizando futuras acreditações”, revela Simone

“Estamos trabalhando há alguns anos neste planejamento estratégico. Já nos enxergamos como um CRB em preparação e estamos profissionalizando a equipe para a nova etapa. Vamos oferecer o máximo do potencial deste rico acervo”, conclui Aurea.

Vilões ou mocinhos?
 

Simone segura exemplar de fungo filamentoso cultivado em placa de Petri no Laboratório. Foto: Ricardo Schmidt

Na laranja estragada ou no jardim de casa. Na floresta ou em pratos de restaurantes. Agente etiológico de micoses em praias ou aliado na produção de medicamentos. Os fungos estão por toda parte e possuem grande diversidade.

“Eles podem ser microscópicos, visíveis através de algum instrumento com lente de aumento, como o mofo que dá na laranja, ou macroscópicos, como cogumelos que aparecem no jardim. Os dois são fungos, porém pertencem a famílias e tipos diferentes”, explica Aurea.

Os fungos fazem parte de um grupo tão amplo e único que possuem classificação própria entre os cinco reinos da biologia: o Reino Fungi.

No entanto, nem sempre foi assim. Os fungos já estiveram classificados junto com plantas, o que ainda causa confusão no senso comum.

“Até o final da década de 1960, eles eram definidos como parte do Reino Plantae. Porém, são organismos com características próprias. Não são animais, nem plantas”, pontua a curadora.

Apesar de comumente serem lembrados por causa de espécies tóxicas, que causam doenças ou que estão relacionadas à degradação, os fungos estão presentes no cotidiano humano, geralmente de forma benéfica.

“Ainda em um período não muito distante, quando se falava em fungo na divulgação científica, era devido a doenças de pele, micoses e alergias provocadas por algumas espécies. Quase não havia difusão de informação sobre o fato de também serem amplamente usados nas indústrias alimentícia, farmacêutica e têxtil, por exemplo”, frisa Aurea.

“Nas feiras de ciência e tecnologia que a CCFF participa, promovemos momentos de ludicidade com o público e mostramos que, dependendo da espécie, um fungo pode ser considerado ‘vilão’ ou ‘mocinho’, e apresentamos o que podem trazer de bom ou de ruim”, acrescenta Simone.

Fungos da Coleção cultivados em placas de Petri. Foto: Gutemberg Brito

Na versão “mocinhos”, estão presentes na alimentação em sua forma macroscópica com os cogumelos (shiitake, shimeji e champignon, entre os mais populares) e na forma microscópica com o exemplo das leveduras, usadas na confecção de pão e pizza, e do ácido cítrico, nos refrigerantes.

Algumas espécies de fungos também são usadas para a produção de metabólitos que são utilizados na estilização do tecido jeans, para o desbotamento da cor sem agredir a fibra. 

Já no lado “vilões”, está o cogumelo amanita, que devido à sua toxicidade é bastante representado na cultura pop, aparecendo frequentemente em jogos e desenhos animados.

Também estão os fungos causadores de doenças, como a esporotricose. Endêmica no estado do Rio de Janeiro, ela é causada por espécies do gênero Sporothrix.

No entanto, as pesquisadoras destacam que, apesar de serem responsáveis por diversas outras infecções, os fungos são constantemente esquecidos em diagnósticos clínicos.

“O diagnóstico de doenças fúngicas ainda é um pouco difícil. Há várias infecções provocadas por esses organismos que, devido à dificuldade inicial na identificação, os médicos costumam investigar primeiro a presença de outros agentes etiológicos. Esse espaço de tempo pode ser crucial no agravamento do quadro”, salienta Aurea. 

“Os fungos são oportunistas e algumas síndromes, como a AIDS ou a Covid-19, enfraquecem o sistema imunológico do paciente, tornando-o suscetível a infecções oportunistas, que podem até levar à morte”, completa Simone.

Recentemente, um artigo liderado pelo IOC relatou o primeiro registro de meningoencefalite no Brasil causada pelo fungo Penicillium chrysogenum. O microrganismo provocou infecção grave no cérebro e meninges de uma paciente no município do Rio de Janeiro, levando-a a óbito.

Edição: 
Vinicius Ferreira

Permitida a reprodução sem fins lucrativos do texto desde que citada a fonte (Comunicação / Instituto Oswaldo Cruz)