Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Potato (Solanum tuberosum) is a crucial global food crop, yet its production is threatened by fungal pathogens such as Pythium ultimum and Colletotrichum coccodes, which cause significant yield losses and impact tuber quality. In this study, we investigated the antifungal properties of various Streptomyces and Bacillus isolates against these pathogens. The Streptomyces isolates, known for their prolific secondary metabolite production, were selected for their varying efficacy against these fungi. Despite the anticipated potential, Streptomyces isolates exhibited limited antifungal activity against Pythium ultimum and only moderate activity against Colletotrichum coccodes. In contrast, Bacillus isolates, particularly B1, demonstrated strong inhibition of C. coccodes, although this activity diminished after the removal of the live bacteria and after fractionation. The study has several potential factors influencing these outcomes, including the degradation of bioactive compounds during the fermentation, concentration, storage, and fractionation processes. The 10-day fermentation period was chosen based on the typical peak of secondary metabolite production in Streptomyces; however, the transition from solid to liquid media may have affected metabolite stability. Furthermore, the study suggests that repeated subculturing over six years may have led to genetic drift or loss of metabolite production in Streptomyces isolates. Additionally, the presence of Bacillus contaminants in an old DMSO stock added complexity to the results, particularly in early bioassay replicates. This study highlights the challenges of maintaining bioactive compound efficacy through various stages of microbial processing and suggests that alternative extraction and fractionation methods, as well as a focus on preserving synergistic compound interactions, may enhance the development of effective biocontrol agents for agricultural use.

O oomiceto aquático Pythium insidiosum, classificado no Reino Stramenipila, é o agente etiológico da pitiose, uma doença crônica, piogranulomatosa, que acomete eqüinos, caninos, felinos, bovinos, ovinos e humanos que habitam regiões tropicais e subtropicais. Diversos protocolos para o tratamento da enfermidade têm sido utilizados, incluindo terapia com antifúngicos, cirurgia e imunoterapia. O presente estudo objetivou avaliar a suscetibilidade in vitro de 27 isolados clínicos de Pythium insidiosum ao acetato de caspofungina, bem como correlacionar os resultados obtidos in vitro com a resposta da terapêutica in vivo e comparar a eficácia de dois tratamentos, acetato de caspofungina e imunoterapia, utilizando coelhos como modelo experimental. Vinte e seis isolados de Pythium insidiosum provenientes de casos clínicos de pitiose em animais no Brasil (24 eqüinos, 01 canino e 01 ovino) e um isolado ATCC (58637) foram avaliados neste estudo. Os testes in vitro foram desenvolvidos utilizando-se a macrotécnica em caldo seguindo o protocolo internacional M38-A do CLSI. O inóculo consistiu de uma suspensão de 2-3x103 zoósporos de Pythium insidiosum diluído 1:10 em caldo RPMI. As concentrações finais do acetato de caspofungina variaram de 0,25 – 128 μg/mL. A leitura dos CIMs foi visual, considerando-se o crescimento ou não de hifas em 24 horas de incubação a 370C, sendo adotados 3 critérios de leitura: CIM0; CIM1 e CIM2 (100%, 90% e 50% de inibição de crescimento, respectivamente), assim como também foi determinada a concentração fungicida mínima. No ensaio in vivo, 15 coelhos inoculados subcutaneamente com 20.000 zoósporos de Pythium insidiosum foram divididos em 3 grupos de 5 animais (grupo 1, controle; grupo 2, tratado com imunoterápico Pitium Vac® e grupo 3, tratado com acetato de caspofungina). Os tratamentos iniciaram-se 25 dias após a inoculação e consitiram de: 1) 8 doses de imunoterápico administradas em intervalos de 14 dias; 2) 1 mg/kg/dia de acetato de caspofungina durante 20 dias consecutivos. Dezoito semanas após o início do experimento, os animais foram necropsiados e fragmentos de lesões foram coletados para análise histopatológica e morfométrica. Quatorze isolados (51,8%) evidenciaram CIM0 de 64 μg/mL e 24 (88,8%) CIM1 com variação de ≥ 8μg/mL a 64 μg/mL. Na determinação da concentração fungicida mínima, 17 (62,9%) amostras requereram 64 μg/mL. Os animais de ambos os tratamentos apresentaram redução da área de lesões, quando comparados aos animais do grupo controle (P<0.05). As áreas de lesões dos coelhos tratados com acetato de caspofungina evidenciaram redução durante o tratamento, porém rapidamente retornaram a progredir quando a administração do fármaco foi suspensa. O aspecto histológico das lesões foi similar entre os grupos estudados e a avaliação morfométrica evidenciou que os animais dos grupos 2 e 3 apresentaram menor quantidade de hifas nas áreas de necrose (P<0.05). Os resultados obtidos evidenciam que, embora não tenha havido diferença entre os tratamentos avaliados, a imunoterapia, em função de seu custo, continua sendo a melhor alternativa para o tratamento da pitiose. A ocorrência de altas CIMs associada a falta de atividade fungicida do acetato de caspofungina observados neste estudo, sugerem que Pythium insidiosum é pouco suscetível a este antifúngico. / For the in vivo assay, fifteen rabbits were subcutaneously inoculated with 20,000 Pythium insidiosum zoospores and were divided into 3 groups of 5 animals (group 1, control; group 2, treated with Pitium Vac® immunotherapic; and group 3, treated with caspofungin acetate). The treatments were started 25 days after the inoculation, and consisted of: 1) 8 doses of the immunotherapic administered at 14-day intervals; and 2) 1mg/kg/day of caspofungin acetate during 20 consecutive days. The animals were necropsied eighteen weeks after the start of the experiment, and lesion fragments were collected for histopathologic and morphometric analyses. Fourteen isolates (51.8%) had an MIC0 of 64 μg/mL, and 24 (88.8%) had an MIC1 that varied between ≥ 8μg/mL and 64 μg/mL. When subjected to the minimum fungicidal concentration assay, 17 (62.9%) samples required 64 μg/mL. The animals in both treatment groups displayed smaller lesion sizes compared to the animals of group control (P<0.05). The subcutaneous lesion areas of rabbits treated with caspofungin acetate exhibited a reduction in their progression during the treatment. However, lesions quickly resumed growth when the administration of the drug was suspended. The histological aspect of the lesions was similar between the groups under study, and the morphometric evaluation showed that the animals in groups 2 and 3 had lower amounts of hyphae in necrotic areas (P<0.05). The results obtained indicate that, even though the treatments did not differ significantly, the immunotherapic treatment is still the best alternative to treat pythiosis. In addition, the high MICs and lack of fungicidality of caspofungin acetate suggest that Pythium insidiosum is poorly susceptible to this antifungal drug.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Pythiosis is a granulomatous disease of human and animals that occurs primarily in tropical and subtropical areas of the world. It is caused by an aquatic, fungus-like organism called Pythium insidiosum. The treatment for pythiosis is uncertain, with an unfavorable prognosis for human and animals. Therefore, new possibilities for treatments must be examined. We have evaluated the in vitro activities of terbinafine (0.25 to 32 mg/L) alone and in combination with caspofungin (0.5 to 128 mg/L), miconazole (0.25 to 32 mg/L), fluconazole(0.125 to 64 mg/L), ketoconazole (0.125 to 64 mg/L), amphotericin B (0.25 to 16 mg/L), fluvastatin (0.125 to 64 mg/L), rifampicin (0.25 to 64 mg/L), metronidazole (0.25 to 128 mg/L) and ibuprofen (8 to 2,048) against 17 clinical isolates of P. insidiosum. Antifungal activities were assayed by broth microdilution, based on protocol M38-A for filamentous fungi, adapted to P. insidiosum, as well as the checkerboard method. Synergisms were observed in combinations of terbinafine plus caspofungin (41.18%), fluconazole (41.18%), amphotericin B (41.18%), ketoconazole (29.41%) and miconazole (11.76%). The combinations of terbinafine plus rifampicin and terbinafine plus metronidazole were indifferent for 94.12% of strains. Terbinafine plus ibuprofen was indifferent for 82.35% of strains. Antagonisms were observed in combinations of terbinafine with fluvastatin (35.30%) or rifampicin (5.88%). The combinations of terbinafine plus caspofungin, terbinafine plus fluconazole and terbinafine plus amphotericin B may have significant therapeutic potential for treatment of pythiosis. / Pitiose é uma doença granulomatosa de humanos e animais que ocorre principamente em áreas tropicais e subtropicais de todo o mundo. Ela é causada por um microrganismo aquático semelhante aos fungos chamado Pythium insidiosum. O tratamento para pitiose é incerto, com um prognóstico desfavorável tanto para humanos como para os animais. Com isso, novas possibilidades para tratamentos devem ser examinados. Desta forma, avaliou-se a atividade in vitro da terbinafina (0,25 a 32 mg/L) sozinha e em combinação com caspofungina (0,5 a 128 mg/L), miconazol (0,25 a 32 mg/L), fluconazol (0,125 a 64 mg/L), cetoconazol (0,125 a 64 mg/L), anfotericina B (0,25 a 16 mg/L), fluvastatina (0,125 a 64 mg/L), rifampicina (0,25 a 64 mg/L), metronidazol (0,25 a 128 mg/L) e ibuprofeno (8 a 2.048) frente a 17 isolados clínicos de P. insidiosum. As atividades antifúngicas foram avaliadas por microdiluição em caldo, baseado no protocolo M38-A para fungos filamentosos, adaptado para P. insidiosum, e pela técnica de checkerboard. Sinergismos foram observados nas combinações de terbinafina mais caspofungina (41,18%), fluconazol (41,18%), anfotericina B (41,18%), cetoconazol (29,41%) e miconazol (11,76%). As combinações de terbinafina mais rifampicina e terbinafina mais metronidazol foram indiferentes para 94,12% das cepas. Terbinafina mais ibuprofeno foi indiferente para 82,35% dos isolados. Antagonismos foram observados nas combinações de terbinafina mais fluvastatina (35,30%) ou rifampicina (5,88%). As combinações de terbinafina mais caspofungina, terbinafina mais fluconazol e terbinafina mais anfotericina B podem ter significante potencial terapêutico para o tratamento da pitiose.

O oomiceto aquático Pythium insidiosum, classificado no Reino Stramenipila, é o agente etiológico da pitiose, uma doença crônica, piogranulomatosa, que acomete eqüinos, caninos, felinos, bovinos, ovinos e humanos que habitam regiões tropicais e subtropicais. Diversos protocolos para o tratamento da enfermidade têm sido utilizados, incluindo terapia com antifúngicos, cirurgia e imunoterapia. O presente estudo objetivou avaliar a suscetibilidade in vitro de 27 isolados clínicos de Pythium insidiosum ao acetato de caspofungina, bem como correlacionar os resultados obtidos in vitro com a resposta da terapêutica in vivo e comparar a eficácia de dois tratamentos, acetato de caspofungina e imunoterapia, utilizando coelhos como modelo experimental. Vinte e seis isolados de Pythium insidiosum provenientes de casos clínicos de pitiose em animais no Brasil (24 eqüinos, 01 canino e 01 ovino) e um isolado ATCC (58637) foram avaliados neste estudo. Os testes in vitro foram desenvolvidos utilizando-se a macrotécnica em caldo seguindo o protocolo internacional M38-A do CLSI. O inóculo consistiu de uma suspensão de 2-3x103 zoósporos de Pythium insidiosum diluído 1:10 em caldo RPMI. As concentrações finais do acetato de caspofungina variaram de 0,25 – 128 μg/mL. A leitura dos CIMs foi visual, considerando-se o crescimento ou não de hifas em 24 horas de incubação a 370C, sendo adotados 3 critérios de leitura: CIM0; CIM1 e CIM2 (100%, 90% e 50% de inibição de crescimento, respectivamente), assim como também foi determinada a concentração fungicida mínima. No ensaio in vivo, 15 coelhos inoculados subcutaneamente com 20.000 zoósporos de Pythium insidiosum foram divididos em 3 grupos de 5 animais (grupo 1, controle; grupo 2, tratado com imunoterápico Pitium Vac® e grupo 3, tratado com acetato de caspofungina). Os tratamentos iniciaram-se 25 dias após a inoculação e consitiram de: 1) 8 doses de imunoterápico administradas em intervalos de 14 dias; 2) 1 mg/kg/dia de acetato de caspofungina durante 20 dias consecutivos. Dezoito semanas após o início do experimento, os animais foram necropsiados e fragmentos de lesões foram coletados para análise histopatológica e morfométrica. Quatorze isolados (51,8%) evidenciaram CIM0 de 64 μg/mL e 24 (88,8%) CIM1 com variação de ≥ 8μg/mL a 64 μg/mL. Na determinação da concentração fungicida mínima, 17 (62,9%) amostras requereram 64 μg/mL. Os animais de ambos os tratamentos apresentaram redução da área de lesões, quando comparados aos animais do grupo controle (P<0.05). As áreas de lesões dos coelhos tratados com acetato de caspofungina evidenciaram redução durante o tratamento, porém rapidamente retornaram a progredir quando a administração do fármaco foi suspensa. O aspecto histológico das lesões foi similar entre os grupos estudados e a avaliação morfométrica evidenciou que os animais dos grupos 2 e 3 apresentaram menor quantidade de hifas nas áreas de necrose (P<0.05). Os resultados obtidos evidenciam que, embora não tenha havido diferença entre os tratamentos avaliados, a imunoterapia, em função de seu custo, continua sendo a melhor alternativa para o tratamento da pitiose. A ocorrência de altas CIMs associada a falta de atividade fungicida do acetato de caspofungina observados neste estudo, sugerem que Pythium insidiosum é pouco suscetível a este antifúngico. / For the in vivo assay, fifteen rabbits were subcutaneously inoculated with 20,000 Pythium insidiosum zoospores and were divided into 3 groups of 5 animals (group 1, control; group 2, treated with Pitium Vac® immunotherapic; and group 3, treated with caspofungin acetate). The treatments were started 25 days after the inoculation, and consisted of: 1) 8 doses of the immunotherapic administered at 14-day intervals; and 2) 1mg/kg/day of caspofungin acetate during 20 consecutive days. The animals were necropsied eighteen weeks after the start of the experiment, and lesion fragments were collected for histopathologic and morphometric analyses. Fourteen isolates (51.8%) had an MIC0 of 64 μg/mL, and 24 (88.8%) had an MIC1 that varied between ≥ 8μg/mL and 64 μg/mL. When subjected to the minimum fungicidal concentration assay, 17 (62.9%) samples required 64 μg/mL. The animals in both treatment groups displayed smaller lesion sizes compared to the animals of group control (P<0.05). The subcutaneous lesion areas of rabbits treated with caspofungin acetate exhibited a reduction in their progression during the treatment. However, lesions quickly resumed growth when the administration of the drug was suspended. The histological aspect of the lesions was similar between the groups under study, and the morphometric evaluation showed that the animals in groups 2 and 3 had lower amounts of hyphae in necrotic areas (P<0.05). The results obtained indicate that, even though the treatments did not differ significantly, the immunotherapic treatment is still the best alternative to treat pythiosis. In addition, the high MICs and lack of fungicidality of caspofungin acetate suggest that Pythium insidiosum is poorly susceptible to this antifungal drug.

O oomiceto aquático Pythium insidiosum, classificado no Reino Stramenipila, é o agente etiológico da pitiose, uma doença crônica, piogranulomatosa, que acomete eqüinos, caninos, felinos, bovinos, ovinos e humanos que habitam regiões tropicais e subtropicais. Diversos protocolos para o tratamento da enfermidade têm sido utilizados, incluindo terapia com antifúngicos, cirurgia e imunoterapia. O presente estudo objetivou avaliar a suscetibilidade in vitro de 27 isolados clínicos de Pythium insidiosum ao acetato de caspofungina, bem como correlacionar os resultados obtidos in vitro com a resposta da terapêutica in vivo e comparar a eficácia de dois tratamentos, acetato de caspofungina e imunoterapia, utilizando coelhos como modelo experimental. Vinte e seis isolados de Pythium insidiosum provenientes de casos clínicos de pitiose em animais no Brasil (24 eqüinos, 01 canino e 01 ovino) e um isolado ATCC (58637) foram avaliados neste estudo. Os testes in vitro foram desenvolvidos utilizando-se a macrotécnica em caldo seguindo o protocolo internacional M38-A do CLSI. O inóculo consistiu de uma suspensão de 2-3x103 zoósporos de Pythium insidiosum diluído 1:10 em caldo RPMI. As concentrações finais do acetato de caspofungina variaram de 0,25 – 128 μg/mL. A leitura dos CIMs foi visual, considerando-se o crescimento ou não de hifas em 24 horas de incubação a 370C, sendo adotados 3 critérios de leitura: CIM0; CIM1 e CIM2 (100%, 90% e 50% de inibição de crescimento, respectivamente), assim como também foi determinada a concentração fungicida mínima. No ensaio in vivo, 15 coelhos inoculados subcutaneamente com 20.000 zoósporos de Pythium insidiosum foram divididos em 3 grupos de 5 animais (grupo 1, controle; grupo 2, tratado com imunoterápico Pitium Vac® e grupo 3, tratado com acetato de caspofungina). Os tratamentos iniciaram-se 25 dias após a inoculação e consitiram de: 1) 8 doses de imunoterápico administradas em intervalos de 14 dias; 2) 1 mg/kg/dia de acetato de caspofungina durante 20 dias consecutivos. Dezoito semanas após o início do experimento, os animais foram necropsiados e fragmentos de lesões foram coletados para análise histopatológica e morfométrica. Quatorze isolados (51,8%) evidenciaram CIM0 de 64 μg/mL e 24 (88,8%) CIM1 com variação de ≥ 8μg/mL a 64 μg/mL. Na determinação da concentração fungicida mínima, 17 (62,9%) amostras requereram 64 μg/mL. Os animais de ambos os tratamentos apresentaram redução da área de lesões, quando comparados aos animais do grupo controle (P<0.05). As áreas de lesões dos coelhos tratados com acetato de caspofungina evidenciaram redução durante o tratamento, porém rapidamente retornaram a progredir quando a administração do fármaco foi suspensa. O aspecto histológico das lesões foi similar entre os grupos estudados e a avaliação morfométrica evidenciou que os animais dos grupos 2 e 3 apresentaram menor quantidade de hifas nas áreas de necrose (P<0.05). Os resultados obtidos evidenciam que, embora não tenha havido diferença entre os tratamentos avaliados, a imunoterapia, em função de seu custo, continua sendo a melhor alternativa para o tratamento da pitiose. A ocorrência de altas CIMs associada a falta de atividade fungicida do acetato de caspofungina observados neste estudo, sugerem que Pythium insidiosum é pouco suscetível a este antifúngico. / For the in vivo assay, fifteen rabbits were subcutaneously inoculated with 20,000 Pythium insidiosum zoospores and were divided into 3 groups of 5 animals (group 1, control; group 2, treated with Pitium Vac® immunotherapic; and group 3, treated with caspofungin acetate). The treatments were started 25 days after the inoculation, and consisted of: 1) 8 doses of the immunotherapic administered at 14-day intervals; and 2) 1mg/kg/day of caspofungin acetate during 20 consecutive days. The animals were necropsied eighteen weeks after the start of the experiment, and lesion fragments were collected for histopathologic and morphometric analyses. Fourteen isolates (51.8%) had an MIC0 of 64 μg/mL, and 24 (88.8%) had an MIC1 that varied between ≥ 8μg/mL and 64 μg/mL. When subjected to the minimum fungicidal concentration assay, 17 (62.9%) samples required 64 μg/mL. The animals in both treatment groups displayed smaller lesion sizes compared to the animals of group control (P<0.05). The subcutaneous lesion areas of rabbits treated with caspofungin acetate exhibited a reduction in their progression during the treatment. However, lesions quickly resumed growth when the administration of the drug was suspended. The histological aspect of the lesions was similar between the groups under study, and the morphometric evaluation showed that the animals in groups 2 and 3 had lower amounts of hyphae in necrotic areas (P<0.05). The results obtained indicate that, even though the treatments did not differ significantly, the immunotherapic treatment is still the best alternative to treat pythiosis. In addition, the high MICs and lack of fungicidality of caspofungin acetate suggest that Pythium insidiosum is poorly susceptible to this antifungal drug.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The Pythium insidiosum is an aquatic oomycete that is the causative agent of pythiosis, an important disease in humans and animals that is prevalent in tropical and subtropical areas. In Brazil it was first reported in 1974, then several cases this disease has been reported throughout the country. The failure in the antifungal therapy combined with cases unresponsive to immunotherapy existing, lead to molecular studies in order to investigate possible genetic variations among Brazilian isolates, and this may be able to contribute on the research for the improvement of immunotherapy available. Thus, this study aimed to evaluate the genetic diversity of thirty P. insidiosum isolates from different regions of Brazil, and compare all of them with isolates from Thailand, one isolate from Central America and another isolate from North America, by sequencing and the analysis of genomic DNA regions corresponding to cytochrome c oxidase (COX II) and ITS1, 5.8S rRNA and ITS2 rDNA (ITS). The analyses of nucleotide sequences of both regions were carried out, individually and in combination, using the following methods: Maximum parsimony (MP); Neighbor-joining (NJ); Maximum likelihood (ML); and Bayesian analysis (BA). Our data demonstrated all of P. insidiosum isolates as monophyletic in relation to the other Pythium species. Analises of COX II gene sequences subdivided P. insidiosum isolates into three groups, whose arrangement provides the Thai isolates as paraphyletic in relation to the Brazilian isolates. The molecular analyses performed in this study suggest an evolutionary proximity among all of American isolates, including the Brazilian, from Costa Rica and from the United States, that were grouped in a single group. COX II gene network analysis showed signs of a recent expansion of P. insidosum isolates, probably originated from the Asiatic to America continent. By analysis of COX II gene demonstrated the highest levels of genetic variability among P. insidiosum isolates studied in here, additionally, the highest levels of phylogenetic information were shown, when it was compared to the ITS region analysis. Nevertheless, both genetic markers selected for this study proved to be entirely congruent in the phylogenetic relations among Brazilian isolates of P. insidiosum, since clustered all of them into a single monophyletic group which did not shown to have genetic variability. The results indicate that the strain used in the production of the immunotherapic - Pitium-Vac ® - is representative of the Brazilian isolates of P. insidiosum. / O Pythium insidiosum é um oomiceto aquático causador da pitiose, uma importante enfermidade em humanos e animais, sendo prevalente em áreas tropicais e subtropicais. No Brasil foi relatada pela primeira vez em 1974. Desde então vários casos desta enfermidade tem sido descritos por todo o país. Os insucessos de terapias antifúngicas aliados aos casos não responsivos à imunoterapia existente impulsionam estudos moleculares a fim de investigar possíveis variações genéticas entre os isolados brasileiros de forma a contribuir nas pesquisas para a melhoria do imunoterápico disponível. Assim, o presente estudo teve por objetivo avaliar a diversidade genética de 30 isolados de P. insidiosum provenientes de diferentes regiões do Brasil, bem como compará-los com isolados tailandeses, um isolado da América Central e outro isolado da América do Norte através do sequenciamento e das análises das regiões do DNA genômico correspondentes à citocromo c oxidase (COX II) e ITS1, 5.8S rRNA e ITS2 do rDNA (ITS). As análises das sequências de nucleotídeos de ambas as regiões foram realizadas, individualmente e em combinação, utilizando as seguintes metodologias: máxima parcimônia (Maximum parsimony, MP); Neighbor-joining (NJ); máxima verossimilhança (Maximum likelihood, ML); e análise Bayesiana (Bayesian analysis, BA). Os dados demonstraram que todos os isolados de P. insidiosum são monofiléticos em relação às outras espécies de Pythium. A análise das sequências do gene COX II subdividiu os isolados de P. insidiosum em três grupos, cuja disposição demonstra os isolados tailandeses como parafilético em relação aos isolados brasileiros. As análises moleculares realizadas neste estudo sugerem uma proximidade evolutiva entre todos os isolados americanos, incluindo os brasileiros, da Costa Rica e dos Estados Unidos, os quais foram agrupados juntos em um único grupo. Na análise de network do gene COX II os resultados apresentaram sinais de uma recente expansão dos isolados de P. insidosum para a América, provavelmente oriundos do continente asiático. Pela análise do gene COX II foi possível evidenciar os maiores níveis de variabilidade genética entre os isolados de P. insidiosum avaliados, além disso, foram demonstrados os maiores níveis de informação filogenética, quando comparada à análise da região ITS. Contudo, os dois marcadores genéticos selecionados para este estudo revelaram-se inteiramente congruentes nas relações filogenéticas entre os isolados brasileiros de P. insidiosum, reunindo-os em um único grupo monofilético o qual não demonstrou haver variabilidade genética. Os resultados obtidos indicam que a cepa utilizada na produção do imunoterápico Pitium-Vac ® é representativa dos isolados brasileiros de P. insidiosum.

O aumento da resistência microbiana devido a fatores como uso excessivo e ineficiente de antibióticos convencionais acarreta a necessidade da busca por novos compostos bioativos que atuem por mecanismos de ação diferentes aos fármacos já conhecidos. Na agricultura, o uso intensivo de pesticidas para o combate de microrganismos que comprometem principalmente a parte alimentícia também traz diversos problemas relacionados à resistência antimicrobiana e a riscos ambientais, oriundos do acúmulo dessas substâncias no solo. Dentro deste aspecto, o pseudofungo Pythium aphanidermatum, da classe dos oomicetos, destaca-se por ser uma espécie agressiva e altamente resistente a fungicidas comuns, apodrecendo raízes e frutos de cultivos de tomate, beterraba, pepino, pimentão, etc. A própolis verde, constituída em sua grande parte por material resinoso coletado e processado pela abelha da espécie Apis mellifera tem sido utilizada na medicina tradicional devido ao seu amplo espectro de ações preventivas e tratamentos de doenças, possuindo propriedades anti-inflamatórias, antimicrobianas, anticancerígenas e antioxidantes, tornando-se um produto de grande interesse na busca de novos compostos bioativos. Dentro destes aspectos apresentados, neste trabalho investigamos a ação da própolis verde contra o fitopatógeno P. aphanidermatum e identificamos através da técnica de cromatografia e bioensaios que a Artepillin C (3,5-diprenil-4-ácido-hidroxicinâmico), majoritária na própolis verde, foi o principal composto nesta ação. Os efeitos terapêuticos desta molécula tem sido foco de muitos estudos, porém ainda não há evidência em sua interação com agregados anfifílicos que mimetizam membranas celulares. O caráter anfifílico do composto, elevado pela presença dos grupos prenilados ligados ao ácido cinâmico, favoreceram a sua inserção nas membranas modelo, principalmente em seu estado agregado. Estas conclusões puderam ser inferidas devido às alterações nas propriedades das bicamadas lipídicas na presença da Artepillin C, podendo causar, especificamente para o caso de fitopatógenos como o P. aphanidermatum, perdas funcionais das proteínas de membranas, liberação de eletrólitos intracelulares e desintegração citoplasmática dos micélios e esporos. Ainda, as diferentes composições lipídicas nas vesículas influenciam no modo de interação do composto e consequentes alterações em suas estruturas, principalmente na presença do colesterol, que auxilia na manutenção da permeabilidade da bicamada lipídica, que pode contribuir para a integridade do conteúdo citoplasmático da célula. / The increase in the microbial resistance due to the excessive and inefficient use of conventional antibiotics brings the necessity to search new bioactive compounds which play their mechanism of action differently from the known drugs. In the agriculture, the intensive use of pesticide for the combat of microorganisms which undermine mainly the food portion also brings several issues related to the antimicrobial resistance and environment risks, originated from the high amount of these substances on the soil. In this aspect, the fungus-like Pythium aphanidermatum microorganism, from class Oomycete, stands out for being an aggressive species and highly resistant to common fungicides, rotting roots and fruits of tomato, beet, cucumber, pepper, etc. Green propolis, constituted by resinous material collected and processed by bees of the species Apis mellifera, has been used in the traditional medicine due its wide spectrum of preventive actions and diseases treatments, promoting anti-inflammatory, antimicrobial, anticancer and antioxidant properties, becoming a product of interest for investigation in the research of new bioactive compounds. Under all the aspects showed so far, in this work we investigated the action of the green propolis against the phytopathogen P. aphanidermatum and identified through chromatography and bioassays that Artepillin C (3,5-diprenyl-4-hydroxycinnamic acid), majority in the green propolis, was the main compound in this action. The therapeutic effects of this molecule have been the focus of several studies, but, so far there is no evidence for its interaction with amphiphilic aggregates that mimic cell membranes. The amphiphilic character of the compound, enhanced by the presence of two prenylated groups bounded to the cinnamic acid, favors the insertion of the compound in the model membranes mainly in its aggregation state. These conclusions could be inferred due the alterations in the properties of the lipid bilayer in the presence of Artepillin C, that may cause, specifically in the case of phytopathogens like P. aphanidermatum, functional losses of membrane proteins, releasing of intracellular electrolytes and cytoplasmatic disintegration of mycelium and spores. Moreover, the difference of the lipid composition in the vesicles influence in the action of the compound and consequent alteration in their structures, mainly in the presence of cholesterol, that provides the maintenance of permeability of the lipid bilayer, contributing to the integrity of the cytoplasmic material of the cell.

Este estudo descreve a diversidade e composição das comunidades bacterianas associadas a cinco esponjas marinhas, e o potencial destes microrganismos como produtores de substâncias bioativas com propriedades fungicidas. As esponjas vivem em simbiose com microrganismos que apresentam alto interesse ecológico, evolutivo e biotecnológico. Contudo, este sistema microbiano permanece pobremente entendido. Para totalmente compreender a biologia desses animais é necessário descrever os fatores ecológicos e evolutivos influenciando a estrutura e dinâmica de sua microbiota. Nesta tese é defendida a hipótese de que a composição taxonômica e estrutura das comunidades bacterianas se correlaciona com o parentesco filogenético de seus hospedeiros. Neste trabalho, as comunidades bacterianas associadas às esponjas Aplysina fulva, Aiolochroia crassa, Chondrosia collectrix, Didiscus oxeata e Scopalina ruetzleri foram examinadas usando a plataforma Ion torrent para sequenciamento parcial do gene 16S rRNA. A água do mar circundante aos espécimes foram coletadas para comparações com a microbiota de esponjas. As análises detectaram um complexo e específico sistema microbiano vivendo em esponjas, com as unidades taxonômicas operacionais dominantes classificadas nos filos: Acidobacteria, Actinobacteria, Chloroflexi, Proteobacteria e Gemmatimonadetes. Apesar da ocorrência simpátrica dos espécimes, as comunidades bacterianas diferiram significativamente entre as espécies de esponjas e a água do mar. Contudo, foi observado que as comunidades bacterianas habitando esponjas filogeneticamente mais próximas (A. fulva e A. crassa) são mais similares uma para com a outra, do que quando comparado com as comunidades em um táxon mais distante filogenitacamente (C. collectrix). O isolamento de bactérias foi realizado nas esponjas D. oxeata e S. ruetzleri. Cinquenta e seis linhagens foram isoladas e classificadas em três filos: Actinobacteria, Proteobacteria e Firmicutes. As análises filogenéticas indicaram cinco possíveis novas espécies bacterianas. Com base na taxonomia polifásica, um dos isolados, denominado ASPSP 40, foi caracterizado como pertencente a uma nova espécie do gênero Saccharopolyspora, para qual o nome Saccharopolyspora spongiae sp. nov. foi proposto. Dois isolados bacterianos demonstraram forte atividade antagônica contra as seguintes espécies de Pythium: P. aphanidermatum, P. graminicola e P. ultimum. Os metabólitos secundários desses isolados, assim identificados como pertencentes aos gêneros Terrabacter sp. ASPSP 140 e Bacillus sp. ASPSP 434, foram identificados por LC-MS/MS como sendo uma mistura de dipepitídeos cíclicos pertencentes à classe das dicetopiperazinas (DKP). Este é o primeiro relato da atividade fungicida e, consequentemente, a detecção de DKP a partir do gênero Terrabacter. / This study describes the diversity of associated bacterial communities to five marine sponges, and the potential of these microorganisms as producers of bioactive substances with fungicidal properties. Sponges live in symbiosis with microorganisms that have a high ecological interest, evolutionary and biotechnological. However, this microbial system remains poorly understood. To fully understand sponge biology, it is necessary to describe the ecological and evolutionary factors that influence the structure and dynamics of their microbial communities. In this work, it is supported the hypothesis that the taxonomic composition and structure of bacterial communities correlate with phylogenetic relatedness of their corresponding hosts. Bacterial communities associated with the sponges Aplysina fulva, Aiolochroia crassa, Chondrosia collectrix, Didiscus oxeata and Scopalina ruetzleri were examined using the Ion Torrent platform for partial sequencing of the 16S rRNA gene. Seawater surrounding specimens were collected for comparisons. The analysis detected a complex and specific microbial system living in sponges, with the operational taxonomic units dominant classified in the phyla: Acidobacteria, Actinobacteria, Chloroflexi, Proteobacteria and Gemmatimonadetes. Despite sympatric occurrence of the specimens, the studied sponges presented different bacterial compositions that differed from those observed in seawater. However, lower dissimilarities in bacterial communities were clearly observed within sponges from the same phylogenetic group (A. fulva and A. crassa). Isolation of bacteria was done from the sponges D. oxeata and S. ruetzleri. Fifty-six strains were isolated and classified into three phyla: Actinobacteria, Proteobacteria and Firmicutes. Phylogenetic analysis indicated five possible novel bacterial species. Based in a polyphasic taxonomy approach, one of the isolates denominated ASPSP 40 was identified as belonging to a novel species of the genus Saccharopolyspora for which the name, Saccharopolyspora spongiae sp. nov. has been proposed. All bacterial isolates were evaluated by their antagonisms against Pythium species. Two of them, Terrabacter sp. ASPSP 140 and Bacillus sp. ASPSP 434 demonstrated strong potential in inhibiting the following species P. aphanidermatum, P. ultimum and P. graminicola. The bioactive secondary metabolites of both, characterized by LC-MS/MS, were identified as a mixture of cyclic dipepitides belonging to the class of diketopiperazine (DKP). This is the first report of fungicidal activity, and thus the detection of DKP of the genus Terrabacter.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Twenty-one cases of pythiosis involving horses (10), dogs, (nine) and cattle (2) were investigated. In all of them the etiology was confirmed through immunohistochemistry technique. Data related to clinical course, localization and macroscopic features of the lesions and cases closure were obtained from biopsies and necropsies protocols. For compared histomorphological and histochemical characterization, hematoxilin-eosin, Grocott‟s, Schiff periodic acid, sirius red and Grocott-Sirius red techiques were performed. The aspects analyzed were intralesional hyphal quantity, distribution and integrity, angioinvasive capability, Splendore-Hoeppli (SH) and inflammatory reactions inter-species. The equine macroscopic lesions were characterized by sole focally extensive wounds composed by abundant fibrous tissue surrounding yellowish, dense, firm and irregular branching coral-like masses (kunkers). Histologically, lesions consisted of well-collagenized connective tissue with multiple often coalescing areas of immature granulation tissue encircling coarsely round eosinophil cores (corresponding to kunkers). Dogs presented gastrointestinal and/or cutaneous lesions. The gastrointestinal ones usually consisted of transmural and segmental thickening of the organs walls and mesenteric tissue. Mesenteric lymph nodes were always involved. Cutaneous lesions consisted of ulcers in the lips mucocutaneous junction, masses in the thorax and prepuce and small nodules in chest, thorax and fore limbs. Two main patterns of inflammation were seen in dogs, alone or combined, independently of the tissue: one granulomatous/pyogranulomatous and another necro-eosinophilic. In cattle, cutaneous lesions were multiple and usually affected one or more limbs, ventral neck and sternum and, eventually, tail or muzzle. Microscopically, there were multifocal to coalescing discrete granulomas along with proliferated dermal collagen. The sirus red technique was quite useful to localize eosinophils in tissue and confirm the SH reaction nature, seen in the three species. Histomorphological aspects as quantity, distribution and integrity of intralesional hyphae, angioinvasive potential and the type of inflammatory and SH reactions seem to be implicated in the different kinds of lesions and clinical courses in different animal species suffering from pythiosis. Evidences that pythiosis cure is associated to granulomatous inflammation were observed. / Foram estudados vinte e um casos de pitiose em cavalos (dez), cães (nove) e bovinos (dois). Todos os casos tiveram a etiologia confirmada pela técnica de imuno-histoquímica. As informações relativas aos dados de anamnese, forma clínica, localização e macroscopia das lesões e desfecho dos casos foram obtidas a partir de protocolos de biópsia e necropsia. Para a comparação histomorfológica e histoquímica foram realizadas as técnicas de hematoxilina e eosina, impregnação pela prata de Grocott, ácido periódico de Schiff, sirius red, Grocott-sirius red e azul de toluidina. Foram analisadas a quantidade, a distribuição e a integridade das hifas intralesionais, a capacidade de angioinvasividade, a reação de Splendore-Hoeppli (SH) e o tipo de resposta inflamatória interespécies. Nos cavalos, as lesões macroscópicas caracterizavam-se por feridas únicas e focalmente extensas constituídas por tecido fibroso abundante circundando massas amarelas, compactas, firmes e com ramificações grosseiras lembrando corais (kunkers). Histologicamente, as lesões eram compostas basicamente por tecido conjuntivo fibroso bem colagenizado, com múltiplas áreas, muitas vezes coalescentes, constituídas por tecido de granulação jovem, circundando coleções de eosinófilos densas e grosseiramente circulares (correspondentes aos kunkers). Nos cães foram estudados casos das formas gastrointestinal e/ou cutânea. As lesões do trato gastrointestinal geralmente consistiam de espessamento segmentar transmural da parede das vísceras e da gordura mesentérica adjacente. Em todos os casos havia envolvimento dos linfonodos mesentéricos. As lesões cutâneas se apresentavam como úlceras na junção mucocutânea do lábio, massas no prepúcio e tórax e nódulos pequenos distribuídos pelo peito, tórax e membro anterior. Nos cães, dois padrões principais de inflamação foram vistos, isolados ou combinados, independentemente do tecido analisado: um granulomatoso/piogranulomatoso e um necro-eosinofílico. Nos bovinos, as lesões cutâneas eram múltiplas e aleatórias e geralmente acometiam um ou mais membros, a região ventral do pescoço e esterno e, eventualmente, a cauda ou o chanfro nasal. Microscopicamente havia granulomas multifocais ou coalescentes perfeitamente delimitados em meio ao colágeno dérmico levemente proliferado. A técnica de sirius red foi particularmente útil para localizar os eosinófilos nos tecidos e confirmar a natureza da reação SH vista em todas as espécies. Aspectos histomorfológicos tais como a quantidade, distribuição e integridade das hifas intralesionais, o potencial de angioinvasividade e os tipos de resposta inflamatória e de reação SH parecem estar implicados nos diferentes tipos de lesão e cursos clínicos da pitiose nas diferentes espécies animais acometidas pela doença. Evidências de que a cura da pitiose possa estar associada à inflamação granulomatosa foram observadas.