Transcription of O Microbioma Humano
1 Vanesa Marques Cardoso O Microbioma Humano Universidade Fernando Pessoa Faculdade de Ci ncias da Sa de Porto 2015 O Microbioma Humano _____ Vanesa Marques Cardoso Projeto de P s Gradua o apresentado Universidade Fernando Pessoa como parte dos requisitos para obten o do grau de Mestre em Ci ncias Farmac uticas. Orientador: Professor Doutor Jos Cabeda O Microbioma Humano O Microbioma Humano i Resumo O organismo Humano encontra-se colonizado por uma complexa diversidade de microrganismos. O conjunto destes microrganismos, que incluem as bact rias, fungos, v rus e protozo rios, no homem denomina- se Microbioma Humano . Estima-se que entre a superf cie interna e externa, o Microbioma Humano seja composto por 100 trili es de microrganismos.
2 O Microbioma Humano varia muito nas mais diversas regi es do nosso corpo, dependendo de condi es ambientais. Sabe-se, por exemplo, que nas regi es mais h midas e quentes encontram-se uma maior concentra o de microrganismos, enquanto que nas regi es menos h midas, existe uma quantidade menor de microrganismos. O Microbioma de vital import ncia para a sa de humana, e o seu estudo conduz a um melhor conhecimento da sua complexa din mica, podendo conduzir ao desenvolvimento de novas formas de diagn stico e at mesmo de tratamento de certas patologias. Assim sendo, a compreens o da diversidade fisiol gica humana, bem como a de outros animais, passa pelo conhecimento da distribui o destes microrganismos nos diferentes rg os e seu papel biol gico.
3 O desenvolvimento de t cnicas de gen tica permitiram o estudo metagen mico importante para descrever a diversidade do Microbioma Humano , que n o seria poss vel atrav s da cultura das esp cies pois um grande n mero destas n o cultiv vel. Esta disserta o tem como principal objetivo descrever o Microbioma Humano e de que forma esta influ ncia o sistema imunit rio. E numa segunda parte dar uma vis o sobre a import ncia da an lise metagen mica na identifica o e carateriza o do Microbioma Humano . Palavras-chaves: Microbioma , Microbioma Humano , Hospede, Hospedeiro, An lises Metagen mica. O Microbioma Humano ii Abstract The human body is colonized by a complex diversity of microorganisms. The set of all these microorganisms, including bacteria, fungi, viruses and protozoa in man is designated the human microbiome.
4 This set of microorganisms inhabiting the inner and outer surface of the human body total about 100 trillion cells. The human microbiome varies greatly in various regions of the body, depending on environmental conditions. For example, in rich and warm regions a higher concentration of microorganisms is usually found, whereas less humid regions harbour a smaller amount of microorganisms. The microbiome is of vital importance to human health, and it s study leads to a better understanding of it s complex dynamics, which may lead to the development of new forms of diagnosis and even treatment of certain pathologies. Therefore, the understanding of human and animal physiological diversity depends on the knowledge of the distribution of microorganisms in various organs and their biological role.
5 The development of genetic techniques allowed the important metagenomic study to describe the diversity of the human microbiome, which would not be possible through the culture of the species because a lot of these are not cultivable. This thesis aims to describe the human microbiome and how this influences the immune system. The second part gives an insight into the importance of metagenomics analysis in the identification and characterization of the human microbiome. Keywords: Microbiome, Human Microbiome, Host, Guest, Analysis metagen mic. O Microbioma Humano iii Metodologia O presente trabalho baseia-se numa revis o bibliogr fica acerca do Microbioma Humano . Assim sendo, esta disserta o de ndole te rica, estando isenta de qualquer tipo de trabalho pr tico experimental.
6 Tendo por base os objetivos delineados, procedeu-se pesquisa bibliogr fica de artigos cient ficos e outras publica es, num per odo compreendido entre os meses de setembro de 2014 e julho de 2015, em fontes de pesquisa cient ficas, tais como: o PubMed, o Science Direct e a b-On. A utiliza o das mesmas deve-se ao facto de serem as bases de dados que procedem compila o dos artigos cient ficos mais recentes publicados na rea da sa de. As palavras utilizadas na pesquisa foram: Microbioma , Microbioma Humano , hospede, hospedeiro, an lise metagen mica. Na sele o dos artigos resultantes da pesquisa cient fica usaram-se crit rios tais como, o interesse para o tema, os artigos cient ficos e estudos escritos em ingl s, portugu s e espanhol, com data de publica o nos ltimos 10 anos ou de ano anteriores se o conte do fosse relevante e ainda com evid ncias experimentais acerca do tema dos quais de retirou a informa o e os dados que conduziram escrita desta tese.
7 O Microbioma Humano iv Agradecimentos Ao Professor Doutor Jos Cabeda, pela sua total disponibilidade incentivo e apoio durante a escrita desta tese. Aos meus amigos, por todo os bons momentos passados e pela vossa amizade. Aos meus pais, pela motiva o, pelo carinho incondicional e por serem exemplos de coragem. O Microbioma Humano v ndice geral Resumo Abstract Metodologia Agradecimentos ndice de Figuras ndice de Tabelas Abreviaturas 1. Introdu o Microbioma aut ctone e al ctone 2. Tipos de Microbioma Microbioma da conjuntiva e ocular Microbioma do es fago Microbioma da cavidade oral Placa bacteriana Microbioma da nasofaringe Microbioma do trato urin rio Microbioma da pele Microbioma do trato gastro intestinal Efeito protetor do Microbioma intestinal Microbioma do trato vaginal Efeito protetor do Microbioma do trato vaginal 3.
8 O Microbioma e o sistema imunol gico 4. Estrat gias de estudo do Microbioma M todos dependentes de cultura M todos independentes de cultura Metagen mica An lise funcional An lise baseada em sequ ncias O C digo de Barras de DNA (DNA Barcode) Desafio computacional 5. Conclus o 6. Bibliografia P g. i ii iii v vi vii viii 1 6 7 7 9 10 13 16 16 17 23 26 27 27 28 35 35 37 37 40 41 44 46 47 49 O Microbioma Humano vi ndice de Figuras Figura 1. Localiza o do Microbioma Humano . Figura 2. Variabilidade do Microbioma nos diversos ambientes da anatomia humana. Figura 3. Desenvolvimento do Microbioma . Figura 4. Representa o esquem tica dos constituintes do olho. Figura 5. Constitui o da placa bacteriana. Figura 6. Micrografia eletr nica de transmiss o de Streptococcus mutans sobre superf cie dental.
9 Figura 7. Fatores que contribuem para a varia o no Microbioma da pele. Figura 8. Diagrama do pH das v rias regi es da pele humana. Figura 9. Valores t picos de temperatura de v rias regi es da pele em adultos. Figura 10. Distribui o topogr fica de bact rias em diversos locais da pele. Figura 11. Composi o do Microbioma do trato gastrointestinal Humano . Figura 12. Intera o Microbioma /hospedeiro na hem stase intestinal e no desenvolvimento de IBD. Figura 13. Fases do processo inflamat rio. Figura 14. Promo o da imunidade pelo Microbioma . Figura 15. A o do Microbioma na imunidade adaptativa do hospedeiro. Figura 16. Organograma das diferentes etapas de um projeto em metagen mica. Figura 17. Modelo esquem tico de um estudo com abordagem metagen mica.
10 Figura 18. Esquema geral para uma an lise por PCR. Figura 19. Desenvolvimento do c digo de barras de DNA. Pag. 2 4 5 7 14 15 18 19 20 22 24 30 31 33 33 39 39 42 45 O Microbioma Humano vii ndice de Tabelas Tabela 1. G neros bacterianos predominantemente associados conjuntiva. Tabela 2. G neros bacterianos predominantemente associados cavidade oral. Tabela 3. Bact rias predominantes na placa bacteriana. Tabela 4. Principais fatores que afetam a sobreviv ncia e o crescimento microbiano na pele. P g. 8 11 14 21 O Microbioma Humano viii Abreviaturas COI - Citocromo c Oxidase Subunidade I DAMPs - Damage-associated molecular pattern molecules DNA cido desoxirribonucleico DSS - Sulfato de s dio dextrano GPCRs - G protein coupled receptors H2O2 - Per xido de hidrog nio HIV - V rus da Imunodefici ncia Humana HMP - Projeto Microbioma Humano IBD - Doen a inflamat ria intestinal IgG - Imunoglobulinas IL Isoleucina LPS - Lipopolissacar deo NLR - NOD-like receptors (Recetor do tipo NOD)
