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Doença: Aspergilose Pulmonar Invasiva (IPA)
• Aspergillus fumigatus é um fungo saprófito encontrado no solo. Cresce em vegetação em decomposição de latitudes temperadas subtropicais e quentes;
• Os seres humanos inalam centenas de conídios (esporos) de A. fumigatus conidia diariamente;
• Existem mais de 200.000 casos de aspergilose documentados anualmente;
• As infecções humanas causadas por A. fumigatus podem variar de doenças alérgicas a aspergilose invasiva, dependendo do estado imunológico do hospedeiro;
• Existem três classes de antifúngicos para o tratamento da aspergilose: azóis e polienos direcionados ao ergosterol e equinocandinas visando a síntese de β-1,3 glucano;
• O primeiro caso de resistência a azol foi relatado em 1989.
Modelo: Aspergillus fumigatus
Doença: Distúrbios Neuropsiquiátricos
• Transtornos psiquiátricos podem afetar até 20% da população mundial;
• Para descrever e propor vias bioquímicas e processos biológicos associados a distúrbios psiquiátricos, é necessário estabelecer modelos pré-clínicos;
• Embora os modelos animais sejam normalmente usados em pesquisas biomédicas, é um desafio estabelecer estes modelos para estudos psiquiátricos, considerando as características intrínsecas destes distúrbios;
• O tecido cerebral pós-morte também pode ser útil, mas limitado a abordar questões relacionadas a testes de diagnóstico e tratamento;
• Nesse cenário, modelos in vitro podem ser úteis;
• O desenvolvimento de células-tronco pluripotentes (iPSCs) pode gerar modelos de tecido humano com características de tecido neuronal;
• Os iPSCs podem recapitular o fenótipo do doador e também oferecem a possibilidade de usar essa abordagem para estudar tanto a doença quanto e os estados de controle em uma determinada área médica.
Modelo: Astrócitos, Oligodendrócitos e Neurônios
Doença: Doenças associadas ao envelhecimento
• Caenorhabditis elegans é um nematóide de vida livre com aproximadamente 1 mm, amplamente utilizado na literatura como organismo modelo para o envelhecimento e doenças associadas ao envelhecimento;
• Caenorhabditis elegans vive cerca de 3 semanas em meio de crescimento de nematóide alimentado por bactérias. O meio pode ser suplementado com diferentes compostos e as bactérias podem ser manipuladas, tornando C. elegans um bom modelo para estudar farmacologia, toxicologia, imunidade inata e interação microbioma-hospedeiro;
• Os nematóides são altamente passíveis de manipulação genética, tornando-os uma ferramenta poderosa para estudar a genética do envelhecimento e das doenças;
• Existe ampla conservação evolutiva entre vermes e humanos. De fato, a maioria das vias celulares envolvidas no envelhecimento é conservada entre as duas espécies;
• Entre as vias conservadas, vale mencionar o metabolismo de lipídeos, o que torna C. elegans também um bom modelo para estudar o acúmulo de gordura.
C. elegans marcado com Oil Red O para quantificação de lipídeos
Doença: Lipodistrofia
• A lipodistrofia ocorre quando há um defeito na capacidade do tecido adiposo de acumular gordura;
• A lipodistrofia pode ser congênita ou adquirida, sendo uma causa comum da lipodistrofia o uso crônico de medicamentos anti-retrovirais (por exemplo, em pacientes com HIV);
• A lipodistrofia causa resistência à insulina, doenças cardiovasculares e envelhecimento prematuro;
• O nocaute da enzima DICER no tecido adiposo de camundongos se assemelha a muitas características da lipodistrofia parcial humana;
• Os camundongos DICER nocaute no tecido adiposo (AdicerKO) são resistentes à insulina, dislipidêmicos e exibem um risco prematuro de mortalidade.
Camundongos AdicerKO (direita) versus selvagem (esquerda) alimentados com dieta rica em gorduras
Doença: Infecção intestinal por Clostridioides
• Clostridioides difficile anteriormente conhecido como Clostridium difficile são bactérias esporuladas que causam infecção intestinal;
• A infecção intestinal por C.difficile está associada ao uso de antibióticos orais, como clindamicina e cefalosporinas. Outros fatores de risco para esta infecção incluem idade e supressão imunológica;
• C.difficile infecta o cólon e causa diarréia, dor abdominal e inflamação do tecido. Esses sinais e sintomas são causados por toxinas produzidas por C.difficile que causam destruição da barreira intestinal e acúmulo de leucócitos no cólon;
• A infecção por esta bactéria resulta em um amplo espectro de condições clínicas, incluindo estado assintomático, diarréia leve e autolimitada, colite pseudomembranosa e colite fulminante;
• Este modelo murino imita aspectos clínicos da doença humana, incluindo presença de diarréia, infiltração de leucócitos, danos à barreira e colite.
Modelo: modelo murino de doenças associadas a C. difficile
Doença: Periodontite
• Periodontite é uma doença inflamatória crônica de alta prevalência que afeta o tecido que suporta o dente;
• A etiologia dessa doença é complexa e envolve alterações na composição da microbiota e na presença de certos tipos de bactérias, como P. gingivalis ou A. actinomycetemcomitans; fatores do hospedeiro que regulam, por exemplo, a ativação/controle de respostas imunes/inflamatórias e fatores ambientais que modificam a resposta do hospedeiro, como o uso de certos tipos de drogas e a presença de doenças como o diabetes;
• O modelo murino de periodontite recapitula alguns aspectos clínicos da doença humana, incluindo infiltração de leucócitos na gengiva e perda óssea alveolar.
Periodontite induzida em camundongos
Doença: Obesidade e Diabetes Tipo 2
• A obesidade é o principal fator de risco para resistência à insulina e síndrome metabólica;
• Inflamação induzida pela obesidade induz resistência à insulina;
• A obesidade induz acúmulo e ativação de macrófagos no tecido adiposo;
• A obesidade está associada a níveis elevados de leptina e resistência à leptina;
• A deficiência de leptina ou deficiência de receptor de leptina induz a obesidade e a subsequente inflamação do tecido adiposo e resistência à insulina.
Modelo: Obesidade induzida por dieta rica em gordura; deficiência de leptina e receptores
Doença: Doenças Infecciosas
• Doenças Infecciosas são um problema sério em todo o mundo;
• Doenças parasitárias, como a leishmaniose, são epidêmicas em países tropicais sem tratamento ou vacina eficaz;
• Muitas doenças humanas são causadas por infecções por bactérias ou vírus;
• A maioria das doenças bacterianas pode ser tratada com antibióticos, mas a resistência a antibióticos está se tornando um problema sério;
• Patógenos como parasitas, bactérias, fungos e vírus são detectados pelo sistema imunológico inato e desencadeiam uma resposta inflamatória;
• Vírus endêmicos e emergentes são ameaças pandêmicas humanas importantes;
• Modelos animais são ferramentas importantes para entender a fisiopatologia de várias doenças infecciosas.
Modelo: modelos animais para o estudos de diversas doenças infecciosas
Doença: Doenças Autoimunes
• Estima-se que a prevalência mundial de doenças auto-imunes seja de cerca de 8%;
• No entanto, a grande maioria das doenças autoimunes ainda tem uma etiologia desconhecida;
• Doenças autoimunes estão entre as principais causas de mortalidade em mulheres com até 65 anos;
• A incidência de doenças autoimunes aumentou nas últimas décadas;
• As doenças autoimunes representam um grande problema socioeconômico, uma vez que afetam principalmente os jovens adultos na fase mais produtiva da vida.
Modelo: Encefalomielite autoimune
