Burkholderia spp. e o microbioma associado: os mecanismos de interação na rizosfera e nos pulmões são similares?

• Processo: 18/22127-6
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Data de Início da vigência: 01 de março de 2019
• Data de Término da vigência: 28 de fevereiro de 2021
• Área do conhecimento: Ciências Biológicas - Microbiologia - Microbiologia Aplicada
• Acordo de Cooperação: Queen's University of Belfast
• Proposta de Mobilidade: SPRINT - Projetos de pesquisa - Mobilidade
• Pesquisador responsável: Welington Luiz de Araújo
• Beneficiário: Welington Luiz de Araújo
• Pesquisador Responsável no exterior: Miguel Valvano
• Instituição Parceira no exterior: Queen's University Belfast , Irlanda do Norte
• Instituição Sede: Instituto de Ciências Biomédicas (ICB). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Município da Instituição Sede: São Paulo
• Vinculado ao auxílio: 17/12510-4 - Micro-organismos endofíticos e a planta hospedeira: genes e metabólitos envolvidos na interação, AP.R
• Assunto(s): Ecologia microbiana Burkholderia Antifúngicos Microbiota Fibrose cística
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: fibrose cística | interação microbiana | Microbioma | Sucessão microbioma | Ecologia Microbiana

Resumo

Burkholderia spp. é dos principais componentes da comunidade bacteriana da cana-de-açúcar, podendo controlar infecções fúngicas por meio da secreção de diferentes compostos antifúngicos. Nós mostramos que cepas com resistência antimicrobiana intrínseca de alto nível (IAMR) e aumento da virulência bacteriana no modelo de infecção por Galleria mellonella apresentam maior capacidade de inibir fungos patogênicos, sugerindo que a capacidade de colonizar a rizosfera e causar infecção pode estar inter-relacionada. Sendo assim, o objetivo desta proposta é encontrar novas maneiras de maximizar as propriedades benéficas de Burkholderia no campo (por exemplo, a produção de antifúngicos) e melhorar nossa compreensão da interação dessas bactérias com o microbioma local in planta e também em pacientes com fibrose cística. No projeto em andamento da FAPESP, o Prof. Araujo está identificando os mecanismos moleculares responsáveis pela capacidade de B. seminalis de controlar doenças de plantas e inibir fungos. A actividade do programa de intercâmbio Sprint com o QUB avaliará a hipótese de que os mecanismos associados às interacções entre as espécies de Burkholderia e o microbioma ambiental na rizosfera e no pulmão são semelhantes. Para este fim, vamos reunir conhecimentos em microbiologia molecular, metagenômica e modelos de doenças infecciosas em plantas e camundongos para entender melhor as interações entre Burkholderia e microbioma em plantas e pulmões. Nós prevemos que nossa abordagem potencialmente resultará em novas maneiras de entender a evolução da infecção crônica de Burkholderia em pacientes com fibrose cística.As visitas da equipe do QUB ao Departamento de Microbiologia do ICB / USP e a equipe da USP ao QUB fomentarão a discussão e o planejamento das atividades científicas que serão realizadas durante o desenvolvimento do projeto FAPESP em andamento e a identificação e execução dos principais experimentos-piloto. Desenvolver dados preliminares para futuras subvenções (ver secção F para mais detalhes). Além disso, os alunos do laboratório Araujo visitarão o laboratório Valvano / Ingram no QUB para realizar experimentos piloto adicionais investigando as interações de Burkholderia no hospedeiro animal, permitindo testar a infectividade de mutantes defeituosos no biocontrole de fungos em modelos animais. As visitas da equipe do QUB no ICB / USP tomarão o formato de workshops e seminários para fomentar a discussão dos resultados mais recentes e seu impacto no progresso do projeto FAPESP em andamento. Além disso, o Prof. Valvano e o Dr. Ingram participarão de um curso de Pós-graduação no Programa de Pós-graduação em Microbiologia do ICB / USP dando palestras para o Ph.D. e alunos de mestrado. Como resultado dessas atividades de intercâmbio, esperamos elaborar uma proposta de adesão para entender como as espécies de Burkholderia interagem com o microbioma da rizosfera e com o pulmão de pacientes com fibrose cística. Portanto, a pesquisa que será realizada pelo pesquisador parceiro do QUB, permitirá identificar como Burkholderia spp. interagir com o microbioma presente na infecção crônica do pulmão de pacientes com fibrose cística e compará-lo com as interações com o microbioma da rizosfera. (AU)

Publicações científicas

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

ROMERO-GUTIERREZ, KARENT J.; DOURADO, MANUELLA N.; GARRIDO, LEANDRO M.; OLCHANHESKI, LUIZ RICARDO; MANO, EMY T.; DINI-ANDREOTE, FRANCISCO; VALVANO, MIGUEL A.; ARAUJO, WELINGTON L.. Phenotypic traits of Burkholderia spp. associated with ecological adaptation and plant-host interaction. MICROBIOLOGICAL RESEARCH, v. 236, JUN 2020. (17/12510-4, 11/11271-0, 12/24217-6, 18/22127-6, 15/11563-1)