Márcio Reis Custódio.

Esponjas (filo Porifera) são consideradas como os metazoários mais antigos existentes, com origens a cerca de 700 milhões de anos atrás. São sésseis e filtradoras, habitando praticamente todos os ambientes aquáticos marinhos ou de água doce, dos trópicos aos pólos e das fossas abissais à zona intertidal. Não possuem órgãos ou tecidos desenvolvidos como os demais metazoários, sendo seus processos fisiológicos baseados em células especializadas. São conhecidas por abrigar uma importante microbiota associada, que pode representar mais de 40 da biomassa do animal, incluindo uma grande diversidade de algas unicelulares, fungos, protistas, arqueas e bactérias, as quais são o grupo mais estudado. As relações desenvolvidas nestas associações são bastante estreitas, com espécies tendo cepas que não são encontradas no ambiente, e linhagens particulares sendo encontradas preferencialmente em esponjas, sendo mantidas em cápsulas ou em células especializadas. Além destas, exibem também associações pouco conhecidas, como no caso dos Labyrinthulomycetos, organismos de afinidades incertas. Esta microbiota é usada pelas esponjas em diversos processos, dentre os quais metabolizar o material absorvido em nutrientes ou detoxificar substâncias presentes na água. O estudo destas relações é fundamental para entender processos básicos na fisiologia de Porifera, no entanto as relações entre hóspedes e hospedeiros ainda são muito pouco compreendidas. Além da sua importância para a pesquisa básica, tal estudo também traz vertentes aplicadas importantes. Esponjas são conhecidas como uma fonte promissora de processos metabólicos ou compostos de interesse, e foram responsáveis por cerca de um terço de todas as novas moléculas obtidas de fontes marinhas desde a década de 1960. Esta proposta visa investigar as relações entre essa microbiota associada e seus hospedeiros, buscando também isolar cepas de interesse biotecnológico em esponjas. Considerando também a sua ampla aplicabilidade, as cepas de micro-organismos obtidas serão colocadas à disposição da comunidade acadêmica para que novas biomoléculas e processos possam ser investigados.

A Década dos Oceanos visa apoiar esforços para reverter os impactos antrópicos, porém, um dos principais desafios é conhecer a biodiversidade que existe nos oceanos para entender como ela vem sendo afetada. Este projeto está inserido no Laboratório Internacional Associado (LIA) franco-brasileiro MARRIO, cujo objetivo principal é estudar a diversidade de Porifera no Atlântico e os efeitos dos impactos antrópicos nesses animais. No presente projeto, investigaremos quatro temas do LIA MARRIO: (i) Biodiversidade, (ii) Conectividade, (iii) Bioinvasão e (iv) Efeitos de impactos antrópicos em comunidades de esponjas. No Tema 1, faremos um inventário das esponjas da classe Calcarea no Atlântico (Caribe, Brasil e Cabo Verde), gerando mapas de distribuição, fazendo análises biogeográficas, avaliando se fatores bióticos e abióticos podem estar relacionados com a distribuição das espécies. Como usaremos taxonomia integrativa (morfologia e DNA), faremos também análises filogenéticas que servirão de base para possíveis novas propostas taxonômicas, uma vez que vários táxons de Calcarea não são monofiléticos. No Tema 2, investigaremos se há compartilhamento entre a espongofauna do leste (Caribe e Brasil) e do oeste (Cabo Verde) do Atlântico. Havendo, faremos análises filogeográficas para avaliar a conectividade entre os dois lados do Atlântico. No Tema 3, avaliaremos a ocorrência e distribuição de esponjas exóticas no Atlântico. Utilizaremos uma espécie exótica já registrada para o Brasil, Heteropia glomerosa, como modelo para avaliar como o ambiente pode alterar a morfologia, ecologia, dinâmica populacional e reprodução de uma esponja. Esta espécie é um ótimo modelo, uma vez que tem ampla distribuição na costa brasileira. No Tema 4, refaremos o inventário de esponjas feito em Arraial do Cabo (RJ) em 1987/88. Com o novo inventário, veremos as possíveis alterações que ocorreram naquela comunidade nas últimas três décadas, usando Porifera como modelo..Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa.

A Década dos Oceanos visa apoiar esforços para reverter os impactos antrópicos, porém, um dos principais desafios é conhecer a biodiversidade que existe nos oceanos para entender como ela vem sendo afetada. O presente projeto faz parte do Laboratório Internacional Associado (LIA) franco-brasileiro MARRIO, cujo objetivo principal é estudar a diversidade de Porifera no Atlântico Ocidental (AO) e os efeitos dos impactos antrópicos nesses animais. Por isso, no presente projeto, investigaremos três temas do LIA MARRIO: (i) Biodiversidade, (ii) Bioinvasão e as (iii) Mudanças ambientais e como elas são percebidas pela sociedade. No Tema 1, faremos um inventário das esponjas da classe Calcarea no AO (Caribe e Brasil), gerando mapas de distribuição, análises biogeográficas e avaliando se fatores bióticos e abióticos podem estar relacionados com a distribuição das espécies. Como usaremos taxonomia integrativa (morfologia e DNA), faremos também análises filogenéticas que servirão de base para possíveis novas propostas taxonômicas, uma vez que vários táxons de Calcarea não são monofiléticos. No Tema 2, avaliaremos a ocorrência e distribuição de esponjas exóticas no AO. Utilizaremos uma espécie exótica, já registrada para o Brasil, Heteropia glomerosa, como modelo para avaliar como o ambiente pode alterar a morfologia, ecologia, dinâmica populacional e reprodução. No Tema 3, refaremos o inventário de esponjas que fizemos em Arraial do Cabo (RJ) em 1987/88. Com o novo inventário, veremos o que de fato mudou no ambiente marinho nas últimas três décadas, usando Porifera como modelo. Avaliaremos também a percepção da comunidade de Arraial do Cabo sobre as mudanças no ambiente marinho e aproveitaremos esses resultados para discutir com a sociedade essa percepção e que mudanças de fato ocorreram. Ao longo do projeto, faremos atividades educativas em escolas de Arraial do Cabo a fim de mostrar a beleza, a importância e a ameaça que vem sofrendo o ambiente marinho.

A rica diversidade biológica dos ecossistemas marinhos os tornam abundantes em compostos bioativos propícios ao desenvolvimento de produtos biotecnológicos inovadores. Diversas pesquisas comprovaram, por exemplo, que a biosílica extraída de esponjas marinhas possui propriedades osteogênicas e nosso grupo recentemente demonstrou que os seus efeitos osteoindutores podem ser até mesmo superiores aos do biovidro padrão-ouro em bioatividade, o Bioglass45S5. Nesse contexto, esta proposta visa aproveitar esse potencial da biodiversidade marinha brasileira para o desenvolvimento de um novo biovidro do sistema SiO2-Na2O-CaO-P2O5, a partir de biosílica proveniente de esponjas marinhas, para emprego na engenharia do tecido ósseo. Da sua concepção à aplicação experimental, serão 3 etapas: (1) o desenvolvimento e a caracterização físico-química do biomaterial particulado e de scaffolds via impressão 3D; (2) estudos in vitro envolvendo testes indiretos (extratos) e diretos (contato célula-scaffold) em células precursoras de osteoblastos e abrangendo diversas análises relacionadas desde a citogenotoxicidade do biomaterial até seus efeitos no metabolismo e na função celular; (3) estudos in vivo com a implantação cirúrgica do scaffold 3D de biovidro em defeitos ósseos em ratos. Com isso, os resultados desses estudos fornecerão dados quanto ao processamento e o potencial osteogênico pré-clínico de um novo biovidro, que serão preciosos para o desenvolvimento de biomateriais de alta efetividade, em termos de qualidade e acessibilidade ao cidadão, para o tratamento das afecções do tecido ósseo a partir do aproveitamento sustentável da rica biodiversidade marinha de um planeta justamente chamado de "azul". (AU)

A Década dos Oceanos visa apoiar esforços para reverter os impactos antrópicos. Um dos principais desafios é conhecer a biodiversidade que existe nos oceanos para entender como ela vem sendo afetada. O presente projeto faz parte do Laboratório Internacional Associado (LIA) franco-brasileiro MARRIO, cujo objetivo principal é estudar a diversidade de Porifera no Atlântico Ocidental (AO) e os efeitos dos impactos antrópicos nesses animais. Por isso, no presente projeto, investigaremos três temas do LIA MARRIO: (i) Biodiversidade, (ii) Bioinvasão e as (iii) Mudanças ambientais e como elas são percebidas pela sociedade. No Tema 1, faremos um inventário das esponjas da classe Calcarea no AO (Caribe e Brasil), gerando mapas de distribuição, análises biogeográficas e avaliando se fatores bióticos e abióticos podem estar relacionados com a distribuição das espécies. Como usaremos taxonomia integrativa (morfologia e DNA), faremos também análises filogenéticas que servirão de base para possíveis novas propostas taxonômicas, uma vez que vários táxons de Calcarea não são monofiléticos. No Tema 2, avaliaremos a ocorrência e distribuição de esponjas exóticas no AO. Utilizaremos uma espécie exótica, já registrada para o Brasil, Heteropia glomerosa, como modelo para avaliar como o ambiente pode alterar a morfologia, ecologia, dinâmica populacional e reprodução. No Tema 3, refaremos o inventário de esponjas que fizemos em Arraial do Cabo (RJ) em 1987/88. Com o novo inventário, veremos o que de fato mudou no ambiente marinho nas últimas três décadas, usando Porifera como modelo. Avaliaremos também a percepção da comunidade de Arraial do Cabo sobre as mudanças no ambiente marinho e aproveitaremos esses resultados para discutir com a sociedade essa percepção e que mudanças de fato ocorreram. Ao longo do projeto, faremos atividades educativas em escolas de Arraial do Cabo a fim de mostrar a beleza, a importância e a ameaça que vem sofrendo o ambiente marinho

Atualmente pode ser observado um aumento significativo de doenças crônico-degenerativas, que são responsáveis por um alto índice de morbidade e mortalidade. Dentre essas, a osteoartrite (e a consequente degeneração da cartilagem articular) bem como a osteoporose (e o aumento da fragilidade óssea e risco de fraturas), vêm assumindo um papel de destaque. Dessa forma, torna-se cada vez mais importante o desenvolvimento de intervenções terapêuticas mais inovadoras e eficazes para o tratamento da sintomatologia dessas afecções. Dentro contexto, a biodiversidade marinha é um ambiente extremamente rico para o fornecimento de bioativos e metabólitos secundários para serem utilizados como matéria-prima para a manufatura de medicamentos e fármacos para uma série de doenças. Um dos organismos marinhos mais promissores são as esponjas, com sua estrutura composta de elementos com potencial e efeitos antibacteriano, antiviral e anti-inflamatório. Além disso, seu esqueleto é composto por uma parte orgânica e inorgânica, semelhante à parte colagênica e mineral do tecido ósseo, respectivamente. Assim, a presente proposta tem como objetivo geral, caracterizar as propriedades físico-químicas e avaliar a biocompatibilidade in vitro bem como, o desempenho biológico in vivo de componentes anti-inflamatórios e da parte colágena e mineral extraídos de esponjas marinhas. Para alcançar esses objetivos, serão utilizados testes de caracterização, além de células do tecido cartilaginoso e ósseo para os estudos in vitro (onde serão avaliadas a proliferação e viabilidade. celular, além da expressão gênica). Para os testes in vivo serão utilizados ratos Wistar que serão submetidos aos modelos experimentais para indução da osteoartrite, osteoporose e fraturas e, em seguida, serão submetidos aos tratamentos com os referidos componentes terapêuticos para posterior análise. Assim, a partir desses estudos pré-clínicos espera-se que essa proposta viabilize o desenvolvimento de novos tratamentos, mais eficazes e seguros, prospectados a partir de esponjas marinhas e que tem o intuito de acelerar o processo de reparo tecidual e tratamento de degenerações articulares e consolidação de fraturas osteoporóticas. Ainda, a longo prazo, os resultados obtidos deste estudo poderão resultar em benefícios econômicos e sociais, uma vez que a criação de terapias inovadoras para o tratamento da sintomatologia dos referidos tecidos contribuirá para a redução dos índices de absenteísmo no trabalho, no número de consultas médicas e na utilização de medicamentos e de cirurgias, além de reduzir incapacidades decorrentes da imobilização prolongada, como a perda de massa muscular, aderências, diminuição de densidade óssea, entre outras. Os benefícios econômicos também serão associados à oferta de tratamentos com o custo reduzido.

Mudanças significativas na composição e na dinâmica dos diferentes envelopes da Terra são observadas no final do Neoproterozoico. Neste período ocorre um dos principais saltos evolutivos na biosfera, com o aparecimento das formas de vida complexa, que é contemporâneo a variações importantes no clima e na configuração dos continentes. Neste contexto, os processos de inovação biológica são comumente relacionados às mudanças ambientais, em uma relação de causa-e-efeito. No entanto, ainda se conhece pouco acerca do Sistema Terra do Neoproterozoico, caracterizado por condições climáticas e tectônicas extremas que podem ter amplificado os efeitos diretos e indiretos do meio ambiente na biologia e vice-versa. Pretendemos avançar neste tema por meio de um projeto que integra cinco subprojetos: (1) estudo sedimentológico e geocronológico de alta resolução de quatro regiões-chaves de sucessões Neoproterozoicas no Brasil e na África, (2) análise detalhada do registro paleontológico dessas sucessões sedimentares, bem como a investigação da fisiologia, ecologia e evolução dos primeiros metazoários de modo a verificar as conexões entre a evolução na vida e as mudanças no estado redox e na composição dos oceanos, (3) um estudo geoquímico e isotópico das mesmas sucessões sedimentares de modo a gerar um registro multo-proxy das variações dos ciclos biogeoquímicos, na composição e no estado redox dos oceanos Neoproterozóicos, (4) reconstruir a paleogeografia do Neoproterozóico, que ainda é pouco conhecida, incluindo a definição do relevo das cadeias de montanhas que é um dos elementos mais importantes para as reconstruções paleoclimáticas e paleo-oceanográficas, (5) elaborar modelos numéricos do sistema oceano-atmosfera e dos ciclos biogeoquímicos em um contexto paleogeográfico bem estabelecido. O objetivo central desta proposta é entender os controles das forçantes ambientais, em particular os efeitos do aumento da concentração de oxigênio e nutrientes dos oceanos na origem dos metazoários, além das conexões eventualmente existentes entre a vida, o meio ambiente e a tectônica no Neoproterozoico.

O projeto estuda os efeitos diferenciados das mudanças climáticas sobre as espécies animais através de uma abordagem integrativa, que salienta a convergência em torno da disciplina emergente conhecida como Fisiologia da Conservação. A questão geral abordada é como e por que variáveis relacionadas ao clima, ou a interação entre clima e outras fontes de mudança ambiental antrópica, afetam a função fisiológica e o desempenho ecológico de diferentes espécies. Também busca entender qual o escopo e mecanismos de ajuste às mudanças climáticas, como as características da história de vida são afetadas pelo clima, quais os custos energéticos e trade-offs impostos aos animais, e como as condições climáticas gerais dos biomas afetam a resiliência das espécies animais que os habitam. Essas questões são enfocadas no contexto de diversos projetos sobre diversos grupos sistemáticos, considerando sua adequação para a pesquisa e a representação de diversidade fisiológica e ecológica.

Esponjas são representantes atuais dos primeiros organismos que atingiram um grau de organização multicelular. Nesse grupo, a formação de quimeras já foi detectada e, recentemente, utilizada como justificativa para explicar a grande variabilidade genética das esponjas aliada a uma alta estruturação populacional. Neste presente projeto, utilizando ferramentas moleculares (microssatélites) e morfológicas (marcadores fluorescentes), são analisadas a possibilidade de formação de quimeras em esponjas calcareas, se existe um tempo de desenvolvimento para sua alomaturidade e qual é a contribuição da mutação somática nesses animais.

Centro de Pesquisa e Capacitação em Meio Ambiente, CEPEMA-USP (www.cepema.usp.br) é um centro de pesquisa recém-criado da Universidade de São Paulo (USP), localizado na cidade Cubatão, SP, dedicado à pesquisa e educação ambiental. A principal missão do CEPEMA-USP é o de proporcionar um ambiente multi-disciplinar que servirá para focalizar a pesquisa de todos os setores da Universidade sobre a solução de problemas ambientais do mundo real, em harmonia com os setores público e privado da sociedade. Formalmente associada ao Departamento de Engenharia Química da USP (Escola Politécnica, EP-USP), CEPEMA-USP. A principal missão do CEPEMA-USP é servir como um ponto focal para os esforços de pesquisa que envolvem todos os setores da Universidade de São Paulo. Iniciativas de pesquisa do Centro, que são financiados (pela FAPESP agências de brasileira, CAPES (PROCAD), CNPq e FINEP, por indústrias como Petrobras e Vale e do BNDES) e já consolidadas incluem: a simulação e otimização de processos de interesse da indústria química (Minimização, de impacto ambiental, o uso de energia, etc); melhorias no monitoramento on-line de processos; reuso de água, com a integração de tecnologias; (foto)-remediação de efluentes e resíduos; novos catalisadores para os processos de oxidação avançada; sensoriamento remoto de poluentes atmosféricos, desenvolvimento de modelos de previsão de poluentes atmosféricos; detecção de toxinas e identificação de algas de algas, aplicação de fluidos supercríticos para os problemas ambientais, o transporte e dispersão de poluentes e metais em solos; remediação de solos contaminados; educação ambiental; cursos de especialização para profissionais de Engenharia Química (com aplicação de Meio Ambiente e Gestão Ambiental).

O Núcleo de Pesquisas em Biodiversidade Marinha tem como meta promover pesquisa interdisciplinar entre áreas consolidadas e emergentes neste tema. Oito unidades da Universidade de São Paulo fazem parte da proposta, sendo que suas linhas de pesquisa convergem em dois temas centrais correlacionados: conservação e bioprospecção. O objetivo geral da proposta é agregar conhecimento para subsidiar o uso sustentável da biodiversidade marinha, inclusive frente às demandas de políticas públicas (criação de áreas e modelos de preservação de ecossistemas marinhos), da intensa atividade econômica em várias regiões costeiras (pesca, exploração mineral e especulação imobiliária, monitoramento ambiental), e de novas fronteiras biotecnológicas (agregar valores no uso sustentado da diversidade marinha). Para a consecução do objetivo central, as metas específicas são: a) consolidar a infraestrutura de pesquisa em biodiversidade marinha na USP, e; b) criar um meio acadêmico favorável à formação de recursos humanos num contexto científico amplo, por meio de cursos, seminários e encontros, capacitando esses profissionais a liderar ações em prol da conservação e o uso sustentável dos recursos marinhos, o que reverterá na geração de conhecimento de ponta, além de benefícios sociais e econômicos para a população.