Orientador: Camila Marconi / Resumo: A microbiota vaginal normal é composta predominantemente por Lactobacillus spp. que conferem proteção contra infecções por patógenos, por meio da produção de ácido lático, peróxido de hidrogênio e bacteriocinas. Diferentemente, a vaginose bacteriana (VB) é caracterizada pela substituição da microbiota de Lactobacillus spp. por bactérias anaeróbias em sua maioria. A VB é a alteração de microbiota vaginal mais comum em mulheres de idade reprodutiva, acometendo aproximadamente 30% dessa população. Além disso, a VB é fator de risco para aquisição de infecções sexualmente transmissíveis (IST). Diversas características da população já foram associadas à VB, como idade, etnia, comportamentos sexual e de higiene. Entretanto, a real composição da microbiota vaginal só foi possível em 2011 com estudo utilizando o sequenciamento de nova geração do gene bacteriano RNA ribossômico 16S. Foi demonstrado que o microbioma vaginal pode ser classificado em cinco tipos de comunidades bacterianas (community-state types, CST). Quatro dessas CSTs tem predomínio de Lactobacillus: L. crispatus (CSTI), L. gasseri (CST II), L. iners (CST III) e L. jensenii (CST V), enquanto que a CST IV apresenta grande diversidade bacteriana e engloba a maioria dos casos de VB. Apesar de quatro CSTs apresentarem predomínio de Lactobacillus, o papel protetor da CST III, dominada por L. iners, contra aquisição de IST tem se demonstrado menor que os demais. Embora os estudos de microbioma tenham possibilitado conhecer me... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The normal vaginal microbiota is predominantly composed of Lactobacillus spp. which confer protection against pathogen infections through the production of lactic acid, hydrogen peroxide and bacteriocins. Differently, bacterial vaginosis (BV) is characterized by the replacement of the microbiota of Lactobacillus spp. by anaerobic bacteria for the most part. BV is the most common vaginal microbiota alteration in women of reproductive age, affecting approximately 30% of this population. In addition, BV is a risk factor for the acquisition of sexually transmitted infections (STIs). Several characteristics of the population have already been associated with BV, such as age, ethnicity, sexual and hygiene behaviors. However, the actual composition of the vaginal microbiota was only possible in 2011 with study using the new generation sequencing of the bacterial 16S ribosomal RNA gene. It has been shown that the vaginal microbiome can be classified into five types of community-state types (CST). Four of these CSTs have a predominance of Lactobacillus: L. crispatus (CSTI), L. gasseri (CST II), L. iners (CST III) and L. jensenii (CST V), while CST IV shows great bacterial diversity and involve most cases of BV. Although four CSTs have a predominance of Lactobacillus, the protective role of CST III, dominated by L. iners, against IST acquisition has been shown to be lower than the others are. Although microbiome studies have made it possible to know better the relationship between bact... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Unraveling soil microbial ecology is essential for improving sustainable agricultural productivity. Community-based studies revolutionized this field in the last decades, but much is yet to be disclosed. This thesis proposed an approach to increase the resolution of such studies by combining 16S rDNA high-throughput sequencing and population genomics, aiming to further explore the differences pointed by community analyses, as well as to overcome the limitations of using operational taxonomic units (OTUs) as ecological entities, and to introduce the evolutionary thinking in microbial ecology. Our main goal was to understand the features that make bacteria able to colonize sugarcane rhizosphere or live saprophytically in bulk soil. Rhizosphere and bulk soil are contrasting habitats for microbial life as they are highly distinct in its physical, chemical and consequently biological characteristics. Our results indicated that sugarcane shapes the rhizosphere microbiome and metabolism of D-galacturonic acid is a key function for colonizing this niche. Among the taxa prevailing in the rhizosphere, Pseudomonas genus was targeted for a more detailed study considering its known attributes for plant growth promotion. Seventy-six fluorescent Pseudomonas spp. were isolated and submitted to whole genome sequencing (WGS). A comparative genomic analysis was performed between populations from rhizosphere and bulk soil. Phylogenetic analyses classified the isolates in the P. fluorescens (57) or P. putida (19) groups. Twelve putative new species and two new proposed P. fluorescens subgroups were found in the prospected tropical soil. Comparative genomics revealed that phosphatases or xylose-utilization genes were significantly enriched in the rhizosphere and bulk soil populations of the P. fluorescens group, respectively. D-galactonate catabolism was higher in the rhizosphere population of the P. putida group based on both genotypic and phenotypic results. Growth in D-xylose was further explored using genetic modified strains and confirmed that this sugar is more used by members of the bulk soil than the rhizosphere population of the P. fluorescens group, a pattern also observed in the bulk soil microbiome. In summary, these findings constitute a step forward in understanding the ecology of rhizosphere and bulk soil bacteria, by overcoming some limitations of community-based analyses and showing genomic differences between bacterial populations of these habitats. / Desvendar a ecologia microbiana do solo é essencial para aumentar a produtividade agrícola sustentável. Estudos baseados em comunidades revolucionaram esse campo nas últimas décadas, mas ainda há muito a ser revelado. Esta tese propôs uma abordagem para aumentar a resolução desses estudos, combinando sequenciamento em larga escala de rDNA 16S e genômica populacional, com o objetivo de explorar mais a fundo as diferenças apontadas por análises de comunidades, assim como superar as limitações do uso de unidades taxonômicas operacionais (UTOs) como entidades ecológicas e introduzir o pensamento evolutivo na ecologia microbiana. Nossa principal meta foi entender as características que tornam as bactérias hábeis em colonizar a rizosfera de cana-de-açúcar ou viver no solo saprofiticamente. Rizosfera e solo são hábitats contrastantes para a vida microbiana, já que são altamente distintos em suas características físicas, químicas e, consequentemente, biológicas. Nossos resultados indicaram que a cana-de-açúcar modifica o microbioma da rizosfera e o metabolismo do ácido D-galacturônico é uma função chave para colonizar este nicho. Dentre os táxons que prevalecem na rizosfera, o gênero Pseudomonas foi escolhido para um estudo mais detalhado, considerando os seus atributos de promoção de crescimento de plantas. Setenta e seis Pseudomonas spp. fluorescentes foram isoladas e submetidas ao sequenciamento do genoma. Uma análise de genômica comparativa foi realizada entre as populações obtidas do solo e rizosfera. As análises filogenéticas classificaram os isolados nos grupos P. fluorescens (57) ou P. putida (19). Doze prováveis novas espécies e dois novos subgrupos propostos de P. fluorescens foram encontrados no solo tropical prospectado. A genômica comparativa revelou que genes de fosfatases e de uso de xilose foram significativamente enriquecidos nas populações da rizosfera e solo do grupo P. fluorescens, respectivamente. O catabolismo do ácido D-galactônico foi maior na população da rizosfera do grupo P. putida, baseado tanto em resultados genotípicos quanto fenotípicos. O crescimento em D-xilose foi mais explorado usando linhagens geneticamente modificadas e confirmou que este açúcar é mais utilizado por membros da população do solo do que da rizosfera no grupo P. fluorescens, um padrão também observado no microbioma do solo. Em resumo, essas descobertas constituem um passo adiante no entendimento da ecologia bacteriana do solo e rizosfera, por superar algumas limitações de análises de comunidades e mostrar diferenças genômicas entre populações bacterianas destes hábitats.

Unraveling soil microbial ecology is essential for improving sustainable agricultural productivity. Community-based studies revolutionized this field in the last decades, but much is yet to be disclosed. This thesis proposed an approach to increase the resolution of such studies by combining 16S rDNA high-throughput sequencing and population genomics, aiming to further explore the differences pointed by community analyses, as well as to overcome the limitations of using operational taxonomic units (OTUs) as ecological entities, and to introduce the evolutionary thinking in microbial ecology. Our main goal was to understand the features that make bacteria able to colonize sugarcane rhizosphere or live saprophytically in bulk soil. Rhizosphere and bulk soil are contrasting habitats for microbial life as they are highly distinct in its physical, chemical and consequently biological characteristics. Our results indicated that sugarcane shapes the rhizosphere microbiome and metabolism of D-galacturonic acid is a key function for colonizing this niche. Among the taxa prevailing in the rhizosphere, Pseudomonas genus was targeted for a more detailed study considering its known attributes for plant growth promotion. Seventy-six fluorescent Pseudomonas spp. were isolated and submitted to whole genome sequencing (WGS). A comparative genomic analysis was performed between populations from rhizosphere and bulk soil. Phylogenetic analyses classified the isolates in the P. fluorescens (57) or P. putida (19) groups. Twelve putative new species and two new proposed P. fluorescens subgroups were found in the prospected tropical soil. Comparative genomics revealed that phosphatases or xylose-utilization genes were significantly enriched in the rhizosphere and bulk soil populations of the P. fluorescens group, respectively. D-galactonate catabolism was higher in the rhizosphere population of the P. putida group based on both genotypic and phenotypic results. Growth in D-xylose was further explored using genetic modified strains and confirmed that this sugar is more used by members of the bulk soil than the rhizosphere population of the P. fluorescens group, a pattern also observed in the bulk soil microbiome. In summary, these findings constitute a step forward in understanding the ecology of rhizosphere and bulk soil bacteria, by overcoming some limitations of community-based analyses and showing genomic differences between bacterial populations of these habitats. / Desvendar a ecologia microbiana do solo é essencial para aumentar a produtividade agrícola sustentável. Estudos baseados em comunidades revolucionaram esse campo nas últimas décadas, mas ainda há muito a ser revelado. Esta tese propôs uma abordagem para aumentar a resolução desses estudos, combinando sequenciamento em larga escala de rDNA 16S e genômica populacional, com o objetivo de explorar mais a fundo as diferenças apontadas por análises de comunidades, assim como superar as limitações do uso de unidades taxonômicas operacionais (UTOs) como entidades ecológicas e introduzir o pensamento evolutivo na ecologia microbiana. Nossa principal meta foi entender as características que tornam as bactérias hábeis em colonizar a rizosfera de cana-de-açúcar ou viver no solo saprofiticamente. Rizosfera e solo são hábitats contrastantes para a vida microbiana, já que são altamente distintos em suas características físicas, químicas e, consequentemente, biológicas. Nossos resultados indicaram que a cana-de-açúcar modifica o microbioma da rizosfera e o metabolismo do ácido D-galacturônico é uma função chave para colonizar este nicho. Dentre os táxons que prevalecem na rizosfera, o gênero Pseudomonas foi escolhido para um estudo mais detalhado, considerando os seus atributos de promoção de crescimento de plantas. Setenta e seis Pseudomonas spp. fluorescentes foram isoladas e submetidas ao sequenciamento do genoma. Uma análise de genômica comparativa foi realizada entre as populações obtidas do solo e rizosfera. As análises filogenéticas classificaram os isolados nos grupos P. fluorescens (57) ou P. putida (19). Doze prováveis novas espécies e dois novos subgrupos propostos de P. fluorescens foram encontrados no solo tropical prospectado. A genômica comparativa revelou que genes de fosfatases e de uso de xilose foram significativamente enriquecidos nas populações da rizosfera e solo do grupo P. fluorescens, respectivamente. O catabolismo do ácido D-galactônico foi maior na população da rizosfera do grupo P. putida, baseado tanto em resultados genotípicos quanto fenotípicos. O crescimento em D-xilose foi mais explorado usando linhagens geneticamente modificadas e confirmou que este açúcar é mais utilizado por membros da população do solo do que da rizosfera no grupo P. fluorescens, um padrão também observado no microbioma do solo. Em resumo, essas descobertas constituem um passo adiante no entendimento da ecologia bacteriana do solo e rizosfera, por superar algumas limitações de análises de comunidades e mostrar diferenças genômicas entre populações bacterianas destes hábitats.

The alpaca is a small South American camelid (SAC) that is an important production animal in Peru, especially among the highly impoverished communities of the high Andes, and raised for its fiber and meat. Alpacas are highly reliant on the microbes within their digestive tracts to digest the plant material they consume; volatile fatty acids (VFAs) are released as a byproduct of this microbial fermentation and used as a major source of energy by the alpaca. To explore optimal parameters for alpaca microbiome analysis, performed 16S rRNA gene surveys on alpaca C1 and fecal samples that had been extracted using one of three different DNA extraction methods (PowerFecal® DNA Isolation Kit (MO BIO); ZR Fecal DNA MiniPrep™ (Zymo); and a non-commercial extraction method called salting out) and amplified using one of two different polymerase enzyme mixes (AccuPrime™ Pfx SuperMix and 5 PRIME HotMasterMix). We found that choice of polymerase enzyme had a profound effect on the recovered microbiome, with the majority of 5 PRIME-amplified fecal samples failing to amplify. Extraction method had an effect on the recovered microbiome of fecal samples (but not C1 samples), with samples extracted using the MO BIO kit and the salting out method recovering different communities. The Zymo extraction kit returned microbial communities comparable to each of the other extraction methods. These results suggested that the AccuPrime enzyme and either the MO BIO or Zymo kits were optimal for alpaca gut microbiome analysis. We also performed two 16S rRNA gene surveys, the first from alpacas fed either a grass hay (GH) or alfalfa hay (AH) diet, and the second a C1 survey of alpacas fed two-week periods of mixed grass hay plus one of four supplements. We discovered body site and diet effects on the microbiota of alpacas fed either the GH or AH diet, with samples grouping by general body site (C1, small intestine, and distal intestine) and diet. However, we found no significant effect on the C1 microbiome of alpacas administered grain supplements. To study how energy extraction related to the microbiome, we correlated OTUs from GH/AH-fed alpaca with C1 VFA abundances. We discovered no significant correlations, and a 16S survey of low body condition (LBC) and good body condition (GBC) alpacas showed no difference in C1 microbial communities. We concluded that the microbiota of the alpaca digestive tract follow trends seen in microbiome studies of ruminants, but found no evidence of a relationship between body condition, energy extraction, and the C1 microbiome in alpacas.

Resumo: O cultivo intensivo agrícola, apesar de altamente produtivo, possui diversos pontos questionáveis, como suplementação acentuada de insumos sintéticos, além da aplicação de defensivos para o controle de pragas que muitas vezes são danosos ao meio ambiente. Como alternativa, a agricultura orgânica propõe uma forma de manejo menos agressiva, que promove o uso sustentável dos recursos naturais renováveis, como o aproveitamento de resíduos orgânicos, além de possuir um maior valor agregado no produto final. No presente estudo, investigamos por meio de uma abordagem metagenômica os efeitos do manejo (orgânico ou convencional) na microbiota da rizosfera de cana-de-açúcar, região da planta que notoriamente causa um grande impacto no seu desenvolvimento e produtividade. Identificamos a abundância maior na rizosfera com manejo orgânico de porções genômicas que codificam enzimas associadas ao metabolismo do nitrogênio e enxofre, sendo que estes são nutrientes fundamentais para o sucesso da planta e assim, seu desenvolvimento e produtividade em campo. Contraditoriamente, encontramos também que os genomas da microbiota orgânica possuem conteúdo ligado a um potencial mais acentuado para a degradação de compostos xenobióticos, que são ativamente aplicados no manejo convencional. De acordo com nossa predição, os microrganismos dessa microbiota poderiam realizar sua completa mineralização, o que é muito favorável na remoção desses resíduos no ambiente. Esses achados indicam que há um potencia... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Modern industrialized agriculture although highly productive, has several sustainability problems such as the for intense supplementation of synthetic inputs, beyond the application of pesticides for pest control. Which are often harmful to environment. As an alternative to this system, organic agriculture is considered more environmentally progressive, having several characteristics favorable to the crop producer, promotes sustainable use of renewable natural resources, such as the use of organic waste, besides that a higher aggregated value in the final product. This study investigates the changes that an organic system brings when compared to conventional management for the sugarcane rhizosphere microbiome, a plant region known to be determinant of plant development and associated with net productivity, using a metagenomic approach. We identified a higher abundance of genomic portions which encode enzymes associated with nitrogen and sulphur metabolism, which are fundamental nutrients for plant success and subsequently, crop productivity. Conversely, we also found that genomes of the organic microbiome contain higher portions linked to xenobiotic degradation, compounds that are actively applied in conventional management. Microorganisms from this sequenced microbiome could perform complete mineralization of these damaging compounds, which is desirable in their removal from the environment. These findings indicate that there is a unique potential for exploitation of organic... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

L’interès creixent de la població general per la “medicina natural”, juntament amb els efectes beneficiosos que s’han demostrat per al resveratrol, ha incrementat la presència en els mercats d’aliments funcionals o nutracèutics basats en la seva composició. Per a poder fer al•legacions nutricionals i de propietats saludables en aquests tipus de productes és necessari un suport científic que recolzi, amb la màxima evidència, els efectes que es pretenen declarar, tenint en compte els paràmetres relacionats amb la biodisponibilitat i l’efecte de la matriu de l’aliment. La biodisponibilitat del resveratrol és baixa, donat el seu elevat metabolisme, de manera que els seus efectes beneficiosos es troben, actualment, en una certa controvèrsia. Les futures investigacions s’estan enfocant cap a la possible activitat dels metabòlits del resveratrol. Abans, però, es requereix informació més concreta sobre la biodisponibilitat del resveratrol i, sobretot, del seu metabolisme després del consum de quantitats moderades d'aliments que el continguin, per tal de conèixer les concentracions dels diferents metabòlits que es poden assolir en l’organisme. Per a dur a terme aquest tipus d’estudis es requereixen tècniques analítiques d’elevada sensibilitat i selectivitat que permetin una clara identificació del perfil metabòlic del resveratrol en mostres biològiques. L’objectiu principal d’aquesta Tesi Doctoral és conèixer el perfil metabòlic del resveratrol quan és administrat en dosis dietètiques en humans i la influència de la matriu de l’aliment en la seva biodisponibilitat, així com desenvolupar la metodologia adient per cromatografia líquida acoblada a espectrometria de masses (UPLC-MS/MS). Per a assolir aquest objectiu i gràcies a la disponibilitat d’estàndards purs dels metabòlits pròpiament, ja sigui per la seva recent disponibilitat comercial o expressament sintetitzats, s’ha desenvolupat una metodologia òptima per a l’anàlisi del perfil metabòlic del resveratrol, que ha estat validada segons els criteris establerts per la FDA. Amb aquesta metodologia, s’ha definit el perfil metabòlic del resveratrol més complet de tota la literatura actual, constituït per 21 compostos que engloben als metabòlits de fase II del resveratrol i el piceid i els derivats de l’acció microbiana, proposant les estructures químiques d’aquells dels quals no es disposa estàndard. La quantificació d’aquest perfil, excretat 4 hores després de la ingesta d’una beguda funcional a base d’extracte de raïm, ha demostrat diferències interindividuals significatives. El coneixement de la biodisponibilitat i el metabolisme del resveratrol al llarg del temps s’ha dut a terme amb un estudi farmacocinètic, en el qual s’ha demostrat que, després d’un consum moderat de vi negre i d’un nutracèutic a base d’extracte de raïm, el piceid pot ser absorbit ràpidament en la seva forma intacte, però assolint baixes concentracions; mentre que la formació de metabòlits de resveratrol requereix un temps major, que encara s’allarga més per als d’origen microbià. L’excreció més lenta dels sulfats de resveratrol ha aportat més evidència a la possible saturació de les vies de glucuronidació del resveratrol. Pel que fa a l’efecte de la matriu alimentària, s’ha demostrat que l’alcohol no afecta al metabolisme del resveratrol, estudiant-ne el perfil metabòlic excretat. A més a més, l’excreció urinària global del perfil metabòlic del resveratrol no s’ha vist afectada per la matriu que constitueixen uns comprimits a base d’extracte de raïm, com a producte nutracèutic, en comparació amb la del vi negre; tot i que la dissolució del comprimit implica una absorció retardada dels compostos d’aquest, que fa augmentar la quantitat de metabòlits microbians excretats. / The beneficial effects reported for resveratrol have aroused interest in its consumption, and thus a lot of functional foods or nutraceuticals based on their composition have been developed. Before making nutritional and health claims about these products, more information is required on the resveratrol bioavailability and metabolism after moderate doses consumed and with a special regard on the effect of the food matrix. In such studies, high sensitivity analytical techniques are necessary to allow clear identification of the metabolic profile of resveratrol in biological samples. The aim of this thesis is to determine the metabolic profile of resveratrol when administered at dietary doses in humans and the influence of the food matrix on its bioavailability, as well as to develop a suitable methodology by liquid chromatography coupled to mass spectrometry (UPLC-MS/MS). With the pure metabolite standards now available, an optimized methodology was developed and validated for analysis of the resveratrol metabolic profile. This method defined the widest profile until now available, consisting of 21 compounds which include resveratrol and piceid phase II metabolites and those derived from microbiota, for whose chemical structures were suggested. The quantification of this profile, excreted 4 hours after ingestion of a grape extract functional beverage, demonstrated significant interindividual differences. The behaviour of resveratrol metabolism after the post-ingestion of natural products was studied in a pharmacokinetic study, which showed that, after a moderate consumption of red wine and a grape extract nutraceutical, piceid can be quickly absorbed in its intact form, but achieving low concentrations. Metabolites’ formation required more time and even though for the microbial ones. The slow excretion of resveratrol sulfates provided more evidence to the possible saturation of the glucuronidation pathway. Regarding the food matrix effect, it was demonstrated that alcohol does not affect resveratrol metabolism. In addition, overall urinary excretion of the resveratrol metabolic profile was not affected by the tablet matrix of the grape extract nutraceutical, compared to red wine. However, dissolution of the tablet delayed absorption of their compounds, which increases the amount of microbial metabolites excreted.

Human biotherapy (HBT) or fecal transplants have been shown to be an effective treatment for patients with recurrent Clostridium difficile infection (CDI). This study examines the microbial populations present in CDI patients pre- and post-HBT by extracting bacterial DNA from stool samples and performing pyrosequencing of the 16S rRNA gene. We then compared these microbial populations to those of the donors. We examined 19 pairs of patient samples, of which 14 were clinically cured of CDI, and 5 patients were failures. The successful treatment of CDI was associated with an increase in diversity and richness of the patient's fecal microbiome. The majority of those cured showed an increase in the proportion of Firmicutes and decrease in the proportion of Proteobacteria, although varying antibiotic exposure and innate variability between patients was observed. / MSc thesis / NSERC, CIHR, St. Joseph's Healthcare Hamilton

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Land-use change and soil type can have significant impact on microbial communities of soil. The Pampa biome in recent decades has undergone severe changes in landscape due to landuse change, mainly for the introduction of exotic tree plantation and croplands. Different landuse in Pampa biome were evaluated to determine the effect on the structure of soil microbial communities. Furthermore, due to the presence of various soil types present in this biome, we investigated whether different soil type harbor different microbial communities. Soil samples were collected at two sites with different land-uses (native grassland, native forest, exotic tree plantation and cropland) and in a typical toposequence in Pampa biome formed by Paleudult, Albaqualf and alluvial soils. The structure of soil microbial community (archaeal and fungal) was evaluated by RISA and soil functional capabilities were measured by microbial biomass carbon and metabolic quotient. We detected different patterns in fungal and archaeal community driven by land-use change and soil type showing that both factors are significant drivers of microbial community structure and activity. Acacia and Eucalyptus afforestation presented the most dissimilar communities when compared with natural vegetation. Although differences in the communities were detected, the soils tested shared most of the taxonomic unities and only a proportion of the community suffers changes caused by human interference. / A mudança do uso da terra e o tipo de solo podem exercer impactos significantes sobre a comunidade microbiana do solo. O bioma Pampa Brasileiro, nas últimas décadas, tem sofrido severas mudanças na paisagem devido à mudança no uso da terra, principalmente pela introdução de plantações de árvores exóticas e pelos cultivos agrícolas. Diferentes usos do solo no bioma Pampa foram avaliados para determinar o efeito sobre a estrutura das comunidades microbianas do solo. Além disso, devido à presença de vários tipos de solo presentes neste bioma, foi investigado se diferentes tipos de solos abrigam diferentes comunidades microbianas. Amostras de solo foram coletadas em duas áreas com diferentes usos do solo (pastagem nativa, mata nativa, plantações de árvores exóticas e cultivo agrícola) e em uma topossequência típica no bioma Pampa formado por Argissolo, Planossolo e solos aluviais. A estrutura das comunidades microbianas do solo (arqueas e fungos) foi avaliada por RISA e capacidades funcionais do solo foram mensuradas através de carbono da biomassa microbiana e quociente metabólico. Diferentes padrões foram detectados nas comunidades de fungos e arqueas influenciados pela mudança no uso da terra e pelo tipo de solo, mostrando que ambos são importantes fatores da estrutura e atividade da comunidade microbiana. Florestamentos de acácia e eucalipto apresentaram as comunidades mais diferentes quando comparados com a vegetação natural. Embora diferenças nas comunidades foram detectadas, os diferentes usos e tipos de solos avaliados compartilham grande parte das unidades taxonômicas e mostram que apenas uma parte da comunidade sofre alterações causadas pela interferência humana.

INTRODUÇÃO: A doença de Chagas é causada pelo protozoário flagelado Trypanosoma cruzi (T. cruzi) e ainda hoje representa um grande problema de saúde pública tendo infectado mais de oito milhões de pessoas. A patogênese da cardiomiopatia chagásica ainda não é completamente compreendida. A inflamação no miocárdio é intensa em relação ao número de parasitos presentes e também se observa um dano progressivo em outros órgãos como esôfago e cólon em 30% a 40% dos casos em que se diagnosticou a doença. Alguns estudos começaram a mostrar que a resposta imunológica a um parasita pode depender da microbiota intestinal; porém, ainda não existem estudos com a tecnologia de sequenciamento de nova geração (NGS) que descrevam a microbiota intestinal em doença de Chagas. É possível que uma pequena alteração do peristaltismo intestinal, decorrente da infecção por T. cruzi possa alterar a colonização de algumas bactérias as quais podem causar mudanças na reatividade do sistema imune como aumentar a resposta autoimune, gerando maior dano ao coração. OBJETIVO: Este trabalho objetivou descrever a microbiota intestinal de acordo com a forma clínica da doença de Chagas, através da amplificação do gene 16s RNA ribossomal e avaliar seu papel na patogênese da doença. MÉTODO: Foram selecionados 114 indivíduos, sendo 30 portadores da forma cardíaca da doença, 11 com a forma digestiva (megacólon), 32 com a indeterminada e 31 indivíduos saudáveis (controles). De cada um deles, foram coletadas amostras de fezes para a análise da microbiota por meio de técnicas de sequenciamento de nova geração Ion Torrent. Os resultados obtidos foram analisados pelo software QIIME para determinar a população de bactérias presentes nas amostras. A análise estatística foi realizada utilizando-se os testes não paramétricos de Kruskal-Wallis e Mann-Whitney U-test. RESULTADOS: A frequência relativa do filo Verucomicrobia foi significantemente menor no grupo cardíaco em comparação ao grupo controle e as outras formas clínicas: indeterminada e digestiva. Apesar da abundância relativa desse filo ser menor do que 1%, a diferença observada se manteve significante, mesmo após a correção de Bonferroni. CONCLUSÕES: Nosso estudo sugere que uma menor proporção do filo Verrucomicrobia possa estar relacionada ao processo inflamatório na forma cardíaca; porém, ainda pouco se conhece sobre este grupo de bactérias e seus componentes, que nos permita afirmar o seu efetivo papel na forma cardíaca da doença de Chagas / INTRODUCTION: Chagas disease is caused by the flagellate protozoan Trypanosoma cruzi (T.cruzi) and still represents a major public health problem with more than eight million people infected. Chagas cardiomyopathy pathogenesis is still not completely understood. Inflammation in the myocardium is intense in relation to the number of parasites present and progressive damage is also observed in other organs such as the esophagus and colon in 30% to 40% of the cases. Some studies are beginning to show that the immune response to a parasite may depend on the intestinal microbiota. However, there are no studies using NGS technology that describes the intestinal microbiota of Chagas disease. It is possible that a small change in intestinal peristalsis due to T cruzi infection may alter the colonization of some bacteria. These changes could cause changes in the reactivity of the immune system such as increasing the autoimmune response causing greater damage to the heart. OBJECTIVE: This study aimed to describe the intestinal microbiota according to the clinical form of Chagas disease, through amplification of the 16s ribosomal RNA gene and to evaluate its role in the pathogenesis of the disease. METHODS: A total of 114 individuals were selected, 30 of cardiac form of the disease, 11 with the digestive form (megacolon), 32 with indeterminate form and 31 healthy individuals (controls). Stool samples were collected and analysed for the microbiota using Ion Torrent sequencing technique. The results were analyzed by the QIIME software to determine the population of bacteria present in the samples. Statistical was performed using Kruskal-Wallis non-parametric test and Mann-Whitney U-test. RESULTS: The relative frequency of the Verrucomicrobia phylum was significantly lower among the cardiac group when compared to control, indeterminate and digestive form. Our study suggest that the phylum Verrucomicrobia may play a role in the miocardio inflammation process in Chagas disease, however little is known about these bacteria to infer the mechanism

Introdução: A derivação gástrica em Y de Roux (DGYR) é considerada um bom modelo cirúrgico para estudar mecanismos associados à perda de peso e remissão de diabetes mellitus tipo 2 (DM2) em pacientes obesos. Após DGYR, variações na microbiota intestinal podem ocorrer. Objetivo: O objetivo desse estudo foi avaliar o perfil da microbiota intestinal nos períodos pré e pós-operato?rio, precoce e tardio, de pacientes obesas diabéticas submetidas à DGYR, e estudar sua associação com variáveis clínicas, antropométricas, de ingestão alimentar e remissão total de DM2. Métodos: O perfil da microbiota intestinal foi avaliado em amostras fecais obtidas de mulheres obesas com DM2 no momento pré-operatório - basal (n=25), três meses (n=20) e 12 meses (n=14) após DGYR através do sequenciamento do gene RNA ribossomal 16S (16SRNA) com equipamento Illumina MiSeq. Nos três períodos foram coletados dados de ingestão alimentar, composição corporal e marcadores bioquímicos. O diagnóstico de remissão total de DM2 foi obtido após 12 meses de cirurgia, respeitando os critérios da American Diabetes Association (ADA). Resultados: Três meses após DGYR foi observado aumento (n=9) e decréscimo (n=1) de gêneros bacterianos e aumento da riqueza da microbiota intestinal, em relação aos apresentados no momento basal (p <- 0,05). Nenhuma alteração na abundância da microbiota intestinal foi observada entre 3 e 12 meses após a cirurgia (p >,05). No entanto, em relação ao momento pré-operatório, a razão Firmicutes/Bacteroidetes diminuiu após 12 meses da cirurgia (p < 0,037). Houve aumento na riqueza da microbiota que se associou à maior ingestão de fibras e menor ingestão de gorduras (p <- 0,05), em todos os tempos. Ao longo do período pós-operatório, as variáveis metabólicas gerais mostraram melhora, acompanhadas pela redução significativa de peso corpóreo e massa de gordura. Pacientes com remissão total de DM2 (RTDM) (57%) apresentaramno período pré-operatório aumento de três gêneros de bactérias intestinais e diminuição de dois gêneros, comparado aos doentes sem RTDM. Conclusões: Após DGYR, houve alterações quanto à composição do perfil da microbiota intestinal de mulheres obesas diabéticas e aumento da riqueza bacteriana. Os hábitos alimentares também influenciaram a modificação da microbiota fecal. A diferença pré-operatória de gêneros bacterianos encontrada em pacientes com remissão total do DM2 sugere a possibilidade de uso de marcadores microbianos na seleção de pacientes que podem se beneficiar desse efeito metabólico da cirurgia bariátrica / Background: Roux-en-Y gastric bypass (RYGB) is considered a good surgical model to study mechanisms associated with weight loss and remission of type 2 diabetes mellitus (DM2) in obese patients. After RYGB, variations in intestinal microbiota may occur. Objective: To evaluate the profile of the intestinal microbiota in the preoperative and postoperative periods, early and late, of obese diabetic patients submitted to the RYGB, and study the association with clinical, anthropometric, food intake and total remission of DM2. Methods: The intestinal microbiota profile was evaluated in faecal samples obtained from obese women with DM2 before (n = 25), three months (n = 20) and 12 months (n = 14) after RYGB, by extracting ribosomal RNA 16S and sequencing in Illumina MiSeq. Data on food intake, body composition and biochemical markers were collected in the same periods. The diagnosis of total remission of DM2 was obtained after 12 months of surgery, respecting the criteria of the American Diabetes Association (ADA). Results: Three months after DGYR, there was an increase (n = 9) and a decrease (n = 1) in bacterial genus and an increase in intestinal microbiota richness compared to basal (p <= 0.05). No change in intestinal microbiota abundance was observed between 3 and 12 months after surgery (p > 0.05). However, in relation to baseline, the Firmicutes / Bacteroidetes ratio decreased after 12 months of surgery (p < 0.037). There was an increase in the richness of the microbiota that was associated to the higher fiber intake and lower fat intake (p <= 0.05). Over the postoperative period, the general metabolic variables showed improvement, accompanied by a significant reduction in body weight and loss of fat mass. Patients with total remission of DM2 (TRDM) (57%) in the preoperative period, had an increase in tree genus of bacteria and a decrease in two genera of bacteria compared with patients without a total remission of DM2. Conclusions: After RYGB, changes occur in the intestinal microbiota profile of diabetic obese women, in terms of composition and increase of bacterial richness. Feeding habits also influenced the fecal microbiota modification. The difference in bacterial genus found in patients with total remission of DM2 suggests the potential possibility of using microbial markers to select patients who may benefit from this metabolic effect of bariatric surgery