Metagenómica salival aplicada en Odontología: revisión bibliográfica / Salivary metagenomics applied in dentistry: Literature review

Introducción: la metagenómica es un campo nuevo en el que se persigue obtener secuencias del genoma de los diferentes microorganismos que componen una comunidad, extrayendo y analizando su ADN de forma global. La posibilidad de secuenciar directamente los genomas de microorganismos sin necesidad de cultivarlos abre nuevas opciones que suponen un cambio de rumbo en la microbiología, sobre todo, teniendo en cuenta que en la cavidad oral sólo el 35% han sido identificadas. La microbiota oral humana es la comunidad de microorganismos comensales, simbióticos y patógenos que se encuentran en la cavidad oral. La saliva juega un papel importante en la determinación de su composición y actividad, siendo bien reconocida como un conjunto de marcadores biológicos, que se puede recolectar fácilmente, de forma no invasiva, indolora y no traumática, por lo que podría ser un sustituto de la sangre en el pronóstico y diagnóstico de enfermedades. Material y método: se realizó una búsqueda bibliográfica en Pubmed de acuerdo con unos criterios de inclusión y exclusión previamente establecidos. Resultados: fueron seleccionadas un total de 37 referencias bibliográficas entre 2010-2023. Conclusión: el análisis microbiológico de la saliva es una alternativa fácil y no invasiva. La microbiota salival refleja las alteraciones bacterianas locales que se producen en la microbiota subgingival y supragingival. Por ello resulta interesante poder ampliar el conocimiento en el mundo microbiano oral, y poder ayudar a definir con más exactitud la etiología de la caries y periodontitis y así poder avanzar hacia tratamientos preventivos y curativos mucho más eficaces. (AU)

Introduction: Metagenomics is a new field in which the aim is to obtain genome sequences of the different microorganisms that make up a community, extracting and analyzing their DNA globally. The possibility of directly sequencing the genomes of micoorganism, without the need to cultive them, opens up new options that represent a change of direction in microbiology, especially considering that only 35% have been identified in the oral cavity. The human oral microbiota is the community of commensal, symbiotic and pathogenic microorganisms found in the oral cavity. Saliva plays an important role in determining its composition and activity, being well recognized as a set of biological markers, wich can be easily collected and non-invasive, painless and non-traumatic way, so it could be a substitute for blood in the prognosis and diagnosis of diseases. Method: A literature search was carried out in Pubmed according to previously established inclusion and exclusion criteria. Results: A total of 37 bibliographic references were selected between 20102023. Conclusion: Microbiological analysis of saliva is an easy and non-invasive alternative. The salivary microbiota reflects the local bacterial alterations that occur in the subgingival and supragingival microbiota. It is therefore interesting to be able to expand knowledge in the oral microbial world, and to be able to help define more accurately the etiology of caries and periodontitis and thus be able to move towards much more effective preventive and curative treatments. (AU)

Metagenómica salival aplicada en Odontología: revisión bibliográfica / Salivary metagenomics applied in dentistry: Literature review

Introducción: la metagenómica es un campo nuevo en el que se persigue obtener secuencias del genoma de los diferentes microorganismos que componen una comunidad, extrayendo y analizando su ADN de forma global. La posibilidad de secuenciar directamente los genomas de microorganismos sin necesidad de cultivarlos abre nuevas opciones que suponen un cambio de rumbo en la microbiología, sobre todo, teniendo en cuenta que en la cavidad oral sólo el 35% han sido identificadas. La microbiota oral humana es la comunidad de microorganismos comensales, simbióticos y patógenos que se encuentran en la cavidad oral. La saliva juega un papel importante en la determinación de su composición y actividad, siendo bien reconocida como un conjunto de marcadores biológicos, que se puede recolectar fácilmente, de forma no invasiva, indolora y no traumática, por lo que podría ser un sustituto de la sangre en el pronóstico y diagnóstico de enfermedades. Material y método: se realizó una búsqueda bibliográfica en Pubmed de acuerdo con unos criterios de inclusión y exclusión previamente establecidos. Resultados: fueron seleccionadas un total de 37 referencias bibliográficas entre 2010-2023. Conclusión: el análisis microbiológico de la saliva es una alternativa fácil y no invasiva. La microbiota salival refleja las alteraciones bacterianas locales que se producen en la microbiota subgingival y supragingival. Por ello resulta interesante poder ampliar el conocimiento en el mundo microbiano oral, y poder ayudar a definir con más exactitud la etiología de la caries y periodontitis y así poder avanzar hacia tratamientos preventivos y curativos mucho más eficaces. (AU)

Introduction: Metagenomics is a new field in which the aim is to obtain genome sequences of the different microorganisms that make up a community, extracting and analyzing their DNA globally. The possibility of directly sequencing the genomes of micoorganism, without the need to cultive them, opens up new options that represent a change of direction in microbiology, especially considering that only 35% have been identified in the oral cavity. The human oral microbiota is the community of commensal, symbiotic and pathogenic microorganisms found in the oral cavity. Saliva plays an important role in determining its composition and activity, being well recognized as a set of biological markers, wich can be easily collected and non-invasive, painless and non-traumatic way, so it could be a substitute for blood in the prognosis and diagnosis of diseases. Method: A literature search was carried out in Pubmed according to previously established inclusion and exclusion criteria. Results: A total of 37 bibliographic references were selected between 20102023. Conclusion: Microbiological analysis of saliva is an easy and non-invasive alternative. The salivary microbiota reflects the local bacterial alterations that occur in the subgingival and supragingival microbiota. It is therefore interesting to be able to expand knowledge in the oral microbial world, and to be able to help define more accurately the etiology of caries and periodontitis and thus be able to move towards much more effective preventive and curative treatments. (AU)

Consequential study on different levels of C/N ratios used in biofloc-based aquaculture system / Estudo consequente sobre diferentes níveis de proporções C/N utilizadas no sistema de aquicultura à base de biofloc

Biofloc technology is much highlighted these days because of its tremendous effects on aquaculture. Microbes were enriched on cheapest organic carbon source i. e., powdered banana peels and were incorporated in different aquaria rearing grass carp fingerlings under different C/N treatments (10:1, 15:1 and 20:1) and 10% water daily water exchange. The initial growth of fingerlings was recorded. The experiment was settled in triplicates for 60 days and run parallel to control group provided with commercial feed and daily water exchange. Its effect was evaluated by measuring the growth of fingerlings and water parameters of each aquarium. The average % gain in weight and length of fingerlings was obtained significantly highest (28.12 ± 0.30g and 17.29 ± 0.46cm respectively) in aquaria containing pure powdered banana peels with 10% water exchange and C/N ratio was adjusted at 20: 1 (T3) than other treatments and control. Ammonia and other water parameters were also under control in T3 than other experimental and control groups. By all counts, it was concluded that the highest C/N ratio in biofloc system had the potential to increment C. idella growth rate by reducing toxicity and could be used as fish meal substitute.

A tecnologia Biofloc é muito destacada hoje em dia por causa de seus tremendos efeitos na aquicultura. Os micróbios foram enriquecidos com a fonte de carbono orgânico mais barata, i. e., cascas de banana em pó, e foram incorporadas em diferentes aquários de criação de alevinos de carpa-capim sob diferentes tratamentos C/N (10: 1, 15: 1 e 20: 1) e 10% de troca diária de água. O crescimento inicial dos alevinos foi registrado. O experimento foi resolvido em triplicatas por 60 dias e executado paralelamente ao grupo controle fornecido com ração comercial e troca diária de água. Seu efeito foi avaliado medindo o crescimento dos alevinos e os parâmetros da água de cada aquário. O% de ganho médio em peso e comprimento dos alevinos foi obtido significativamente mais alto (28,12 ± 0,30g e 17,29 ± 0,46 cm respectivamente) em aquários contendo cascas de banana em pó puro com 10% de troca de água e a relação C/N foi ajustada em 20: 1 (T3) do que outros tratamentos e controle. A amônia e outros parâmetros da água também estavam sob controle no T3 mais do que nos outros grupos experimentais e de controle. Por todas as contagens, concluiu-se que a maior razão C/N no sistema de bioflocos tem o potencial de incrementar a taxa de crescimento de C. idella reduzindo a toxicidade e pode ser usada como substituto da farinha de peixe.

Consequential study on different levels of C/N ratios used in biofloc-based aquaculture system

Abstract Biofloc technology is much highlighted these days because of its tremendous effects on aquaculture. Microbes were enriched on cheapest organic carbon source i. e., powdered banana peels and were incorporated in different aquaria rearing grass carp fingerlings under different C/N treatments (10:1, 15:1 and 20:1) and 10% water daily water exchange. The initial growth of fingerlings was recorded. The experiment was settled in triplicates for 60 days and run parallel to control group provided with commercial feed and daily water exchange. Its effect was evaluated by measuring the growth of fingerlings and water parameters of each aquarium. The average % gain in weight and length of fingerlings was obtained significantly highest (28.12 ± 0.30g and 17.29 ± 0.46cm respectively) in aquaria containing pure powdered banana peels with 10% water exchange and C/N ratio was adjusted at 20: 1 (T3) than other treatments and control. Ammonia and other water parameters were also under control in T3 than other experimental and control groups. By all counts, it was concluded that the highest C/N ratio in biofloc system had the potential to increment C. idella growth rate by reducing toxicity and could be used as fish meal substitute.

Resumo A tecnologia Biofloc é muito destacada hoje em dia por causa de seus tremendos efeitos na aquicultura. Os micróbios foram enriquecidos com a fonte de carbono orgânico mais barata, i. e., cascas de banana em pó, e foram incorporadas em diferentes aquários de criação de alevinos de carpa-capim sob diferentes tratamentos C/N (10: 1, 15: 1 e 20: 1) e 10% de troca diária de água. O crescimento inicial dos alevinos foi registrado. O experimento foi resolvido em triplicatas por 60 dias e executado paralelamente ao grupo controle fornecido com ração comercial e troca diária de água. Seu efeito foi avaliado medindo o crescimento dos alevinos e os parâmetros da água de cada aquário. O% de ganho médio em peso e comprimento dos alevinos foi obtido significativamente mais alto (28,12 ± 0,30g e 17,29 ± 0,46 cm respectivamente) em aquários contendo cascas de banana em pó puro com 10% de troca de água e a relação C/N foi ajustada em 20: 1 (T3) do que outros tratamentos e controle. A amônia e outros parâmetros da água também estavam sob controle no T3 mais do que nos outros grupos experimentais e de controle. Por todas as contagens, concluiu-se que a maior razão C/N no sistema de bioflocos tem o potencial de incrementar a taxa de crescimento de C. idella reduzindo a toxicidade e pode ser usada como substituto da farinha de peixe.

Cerebrospinal fluid analysis: current diagnostic methods in central nervous system infectious diseases / Novos métodos diagnósticos liquóricos nas doenças infecciosas do sistema nervoso central

ABSTRACT Cerebrospinal fluid (CSF) analysis is an important diagnostic tool for many conditions affecting the central nervous system (CNS), especially CNS infectious diseases. Despite its low specificity, CSF white blood cell counts, CSF protein levels, CSF serum glucose ratio and CSF lactate measurement are useful in differentiating infections caused by distinct groups of pathogens. CSF direct examination and cultures can identify causative organisms and antibiotic sensitivities as well. Adjunctive tests such as latex agglutination, different immunological assays and molecular reactions have great specificities and increasing sensitivities. In this article, some recent diagnostic methods applied to CSF analysis for frequent CNS infections are presented.

RESUMO A análise do líquido cefalorraquiano (LCR) é uma importante ferramenta diagnóstica para muitas condições que afetam o sistema nervoso central (SNC), especialmente as doenças infecciosas. Apesar da baixa especificidade, a contagem de leucócitos no LCR, a determinação dos níveis de proteína, glicose e lactato podem ser úteis na diferenciação de infecções causadas por diferentes grupos de patógenos. O exame direto e as culturas podem identificar organismos causadores de infecções bem como suas sensibilidades a antibióticos. Testes adjuvantes como aglutinação em látex, diferentes ensaios imunológicos e reações moleculares têm taxas de sensibilidades e especificidades crescentes. Neste artigo, são apresentados alguns métodos diagnósticos mais recentemente aplicados à análise do LCR no diagnóstico das infecções do SNC.

Gut microbiome in neuropsychiatric disorders / O microbioma intestinal nas doenças neuropsiquiátricas

ABSTRACT Background: Neuropsychiatric disorders are a significant cause of death and disability worldwide. The mechanisms underlying these disorders include a constellation of structural, infectious, immunological, metabolic, and genetic etiologies. Advances in next-generation sequencing techniques have demonstrated that the composition of the enteric microbiome is dynamic and plays a pivotal role in host homeostasis and several diseases. The enteric microbiome acts as a key mediator in neuronal signaling via metabolic, neuroimmune, and neuroendocrine pathways. Objective: In this review, we aim to present and discuss the most current knowledge regarding the putative influence of the gut microbiome in neuropsychiatric disorders. Methods: We examined some of the preclinical and clinical evidence and therapeutic strategies associated with the manipulation of the gut microbiome. Results: targeted taxa were described and grouped from major studies to each disease. Conclusions: Understanding the complexity of these ecological interactions and their association with susceptibility and progression of acute and chronic disorders could lead to novel diagnostic biomarkers based on molecular targets. Moreover, research on the microbiome can also improve some emerging treatment choices, such as fecal transplantation, personalized probiotics, and dietary interventions, which could be used to reduce the impact of specific neuropsychiatric disorders. We expect that this knowledge will help physicians caring for patients with neuropsychiatric disorders.

RESUMO Antecedentes: Os transtornos neuropsiquiátricos são uma importante causa de morte e invalidez no mundo. Os mecanismos subjacentes a esses transtornos incluem uma constelação de etiologias estruturais, infecciosas, imunológicas, metabólicas e genéticas. Avanços nas técnicas de sequenciamento do DNA têm demonstrado que a composição do microbioma entérico é dinâmica e desempenha um papel fundamental não apenas na homeostase do hospedeiro, mas também em várias doenças. O microbioma entérico atua como mediador na sinalização das vias metabólica, neuroimune e neuroendócrina. Objetivo: Apresentar os estudos mais recentes sobre a possível influência do microbioma intestinal nas diversas doenças neuropsiquiátricas e discutir tanto os resultados quanto a eficácia dos tratamentos que envolvem a manipulação do microbioma intestinal. Métodos: foram examinadas algumas das evidências pré-clínicas e clínicas e estratégias terapêuticas associadas à manipulação do microbioma intestinal. Resultados: os táxons-alvo foram descritos e agrupados a partir dos principais estudos para cada doença. Conclusões: Entender a fundo a complexidade das interações ecológicas no intestino e sua associação com a suscetibilidade a certas doenças agudas e crônicas pode levar ao desenvolvimento de novos biomarcadores diagnósticos com base em alvos moleculares. Além disso, o estudo do microbioma intestinal pode auxiliar na otimização de tratamentos não farmacológicos emergentes, tais como o transplante de microbiota fecal, o uso de probióticos e intervenções nutricionais personalizadas. Dessa forma, terapias alternativas poderiam ser usadas para reduzir o impacto dos transtornos neuropsiquiátricos na saúde pública. Esperamos que esse conhecimento seja útil para médicos que cuidam de pacientes com diversos transtornos neuropsiquiátricos.

Bacterial diversity in high Andean grassland soils disturbed with Lepidium meyenii crops evaluated by metagenomics / Diversidade bacteriana em solos de prados andinos elevados perturbados por culturas de Lepidium meyenii avaliadas por metagenômica

Soil quality is usually determined by its physical-chemical characteristics without taking into account the bacterial communities that play a fundamental role in the chemical decomposition of plant nutrients. In this context, the objective of the study was to evaluate bacterial diversity in high Andean grassland soils disturbed with Lepidium meyenii cultivation under different gradients of use (first, second and third use) and crop development (pre-sowing, hypocotyl development and post-harvest). The sampling was carried out in the Bombón plateau in the central Andes of Peru, during the rainy and low water seasons, by the systematic method based on a specific pattern assigned in a geometric rectangular shape at a depth of 0 - 20 cm. The characterization of the bacterial communities was carried out through the metagenomic sequencing of the 16S rRNA. 376 families of bacteria were reported, of which it was determined that there was a significant change in bacterial composition and distribution in relation to use pressure. There were no major changes due to the development of Lepidium meyenii. The families most sensitive to use pressure and soil poverty indicators were Verrucomicrobiaceae, Acidobacteraceae and Aakkermansiaceae.

A qualidade do solo é normalmente determinada pelas suas características físico-químicas sem ter em conta as comunidades bacterianas que desempenham um papel fundamental na decomposição química dos nutrientes das plantas. Neste contexto, o objetivo do estudo foi avaliar a diversidade bacteriana em solos de prados andinos elevados perturbados pelo cultivo de Lepidium meyenii sob diferentes gradientes de utilização (primeira, segunda e terceira utilizações) e desenvolvimento das culturas (pré-semeadura, desenvolvimento do hipocótilo e póscolheita). A amostragem foi realizada no planalto de Bombón, nos Andes centrais do Peru, durante as estações das chuvas e das águas baixas, pelo método sistemático baseado num padrão específico atribuído em forma geométrica retangular a uma profundidade de 0 - 20 cm. A caracterização das comunidades bacterianas foi realizada através da sequenciação metagenômica do rRNA 16S. Foram relatadas 376 famílias de bactérias, das quais se verificou uma alteração significativa na composição e distribuição bacteriana em relação à pressão de utilização. Não se registaram grandes alterações devido ao desenvolvimento do Lepidium meyenii. As famílias mais sensíveis à utilização de indicadores de pressão e pobreza do solo foram as Verrucomicrobiaceae, Acidobacteraceae e Aakkermansiaceae.

Análise do perfil microbiano de lesões orais potencialmente malignas / The microbial profile of potentially malignant oral disorders

As lesões orais potencialmente malignas são alterações que exibem maior risco de transformação maligna em comparação com a mucosa saudável. Apesar de sua relevância, a literatura ainda não definiu o papel da microbiota na etiologia e no processo de malignização dessas lesões. Assim, neste trabalho, realizamos um estudo do tipo caso controle de caráter longitudinal, prospectivo e quantitativo onde avaliamos as populações bacterianas do microbioma oral em pacientes com lesões orais potencialmente malignas. Para isso, utilizamos um questionário estruturado e coletamos swabs orais em pacientes portadores de leucoplasia, eritroplasia, líquen plano, lesão liquenóide oral e também controles saudáveis. Participaram do estudo 60 indivíduos, no período de coleta de 2018 à 2020,sendo 39 do grupo caso e 21 do grupo controle. A maioria dos pacientes era do sexo feminino (42/60; 70%) com média de idade de 57 anos, e mais da metade dos indivíduos eram não fumantes (35/60; 58,3%) e etilistas (36/60; 60%). Dentre os diagnósticos, observamos a maioria dos indivíduos com líquen plano oral/lesão liquenóide oral (13/39), seguidos de leucoplasia homogênea (10/39), eritroleucoplasia (8/39), leucoplasia verrucosa proliferativa (6/39) ou eritroplasia (2/39). A borda da língua foi o local mais comumente acometido, com a maioria apresentando múltiplos sítios (21/39). A displasia epitelial foi avaliada nas lesões, exceto líquen plano e lesões liquenóides, e 18 pacientes tiveram algum grau de displasia. Um total de 73 amostras tiveram a região V3-V4 do gene 16S rRNA amplificada e sequenciada, sendo 60 amostras referentes à primeira coleta e 13 ao segundo momento de coleta dos participantes do grupo caso, sendo que 3/13 desses indivíduos vieram a ter um diagnóstico de carcinoma espinocelular oral. Identificamos maior quantidade de genomas bacterianos por genomas humanos nas amostras do grupo caso, no entanto, a diversidade e composição bacteriana foram semelhantes entre casos e controles. No total, identificamos 9 filos, 15 classes, 24 ordens, 47 famílias e 67 gêneros bacterianos. O gênero mais abundante foi Streptococcus em ambos os grupos, com menor frequência nos casos. Encontramos ainda alta abundância dos gêneros Granulicatella e Blautia nos indivíduos com lesões orais e menor abundância de Methylobacterium, Lautropia e Oribacterium. Observamos também que a abundância de Granulicatella e Bergeyella foi maior nas lesões com displasia epitelial. A transformação maligna em carcinoma espinocelular oral ocorreu em 10/39 (25,6%) dos casos, onde a presença de displasia epitelial aparentou ser um fator de risco relevante. A diversidade bacteriana foi semelhante entre os indivíduos do grupo caso que sofreram ou não malignização, porém, a abundância dos gêneros Capnocytophaga, Finegoldia, Prevotella e Prevotella 2 foi maior nas amostras que sofreram malignização, mesmo antes do processo acontecer. Não encontramos diferenças na composição bacteriana entre os dois tempos de coleta, ao diagnóstico e após aproximadamente um ano, e também não observamos diferenças significativas na quantidade de DNA bacteriano e humano. Ao inferirmos as vias metabólicas derivadas das bactérias identificadas nas amostras, observamos também similaridade entre os grupos caso e controle, e apenas duas vias preditas apresentaram abundância com diferenças estatisticamente significativas entre ambos. Dessa maneira, nossos resultados sugerem que distúrbios orais potencialmente malignos podem estar associados a uma disbiose do microbioma oral, e que alguns gêneros bacterianos podem ser potenciais biomarcadores ou agentes importantes neste processo biológico.

Oral potentially malignant disorders have a higher risk of becoming cancer than healthy mucosal tissues. However, up until now, the literature did not define the role of the microbiota in the origin and development of malignancy in these lesions. Thus, here we conducted a longitudinal, prospective, and quantitative case-control study where we evaluated the bacterial composition of the oral microbiome in patients with potentially malignant lesions. Therefore, we used a structured questionnaire and performed oral swabs on patients with leukoplakia, erythroplakia, lichen planus, oral lichenoid lesion, and healthy controls. A total of 60 individuals, collected between 2018 to 2020, were enrolled in the study, of which 39 were cases and 21 were controls. The majority of patients were female (42/60; 70%) with a mean age of 57 years and over half of the individuals were non-smokers (35/60; 58.3%) and alcoholics (36/60; 60%). Among the diagnoses, there were oral lichen planus/oral lichenoid lesion (13/39), homogeneous leukoplakia (10/39), erythroleukoplakia (8/39), proliferative verrucous leukoplakia (6/39) and erythroplakia (2/39). The tongue edge was the most common location affected, with the majority having multiple sites (21/39). Epithelial dysplasia was assessed in the lesions, except for lichen planus and lichenoid lesions, and 18 patients had some degree of dysplasia. A total of 73 samples had the V3-V4 region of the 16S rRNA gene amplified and sequenced, in which 60 samples were collected at diagnosis (first collection point) and 13 samples were collected after approximately a year (second moment of collection). At least 03/13 of these patients were later diagnosed with oral squamous cell carcinoma. We identified a higher amount of bacterial per human genomes in the samples of the case group, however, the bacterial diversity and composition were similar between cases and controls. We identified 9 phyla, 15 classes, 24 orders, 47 families, and 67 bacterial genera. The most abundant genus was Streptococcus in both groups, with lower relative frequency in the individuals with potentially malignant lesions. We found a higher abundance of the genera Granulicatella and Blautia in the cases and lower abundance of Methylobacterium, Lautropia, and Oribacterium. We also observed that the abundance of Granulicatella and Bergeyella increased in the lesions with epithelial dysplasia. Malignant transformation into oral squamous cell carcinoma occurred in 10/39 (25.6%) of the cases patients, where the presence of epithelial dysplasia was a relevant risk factor. The bacterial diversity was similar between the individuals in the case group regardless if they malignized or not, however, the abundance of the genera Capnocytophaga, Finegoldia, Prevotella, and Prevotella 2 was higher in the samples that underwent malignization, even before this process took place. We did not find significant differences in the bacterial composition between the two collection points and we also did not observe significant differences in their amount of bacterial and human DNA. When inferring the metabolic pathways derived from the bacteria identified in the samples, we also observed similarity between the case and control groups, and only two predicted pathways showed abundance with statistically significant differences between them. Thus, our results suggest that potentially malignant oral disorders may be associated with a dysbiosis of the oral microbiome, and that some bacterial genera may be potential biomarkers or important agents in this biological process.

Microorganisms: the secret agents of the biosphere, and their key roles in biotechnology / Micro-organismos: os agentes secretos da biosfera, e seus papéis determinantes na biotecnologia

Abstract We present a survey of projects that have been funded by FAPESP under the BIOTA-Microorganisms program. These projects generated a wide variety of results, including the identification of novel antibacterial-producing microorganisms, the characterization of novel microbial enzymes for industrial applications, taxonomic classification of novel microorganisms in several environments, investigation of the soil and mangrove microbial ecosystems and its influence on endangered plant species, and the sequencing of novel metagenome-assembled genomes. The results surveyed demonstrate the importance of microorganisms in environments that play important roles in human activities as well as the potential that many of these microorganisms have in contributing to biotechnological applications crucial for human survival in the 21st century.

Resumo Apresentamos um levantamento comentado de projetos financiados pelo programa BIOTA-Micro-organismos. Estes projetos geraram uma variada gama de resultados, incluindo a identificação de novos micro-organismos produtores de compostos antibacterianos, a caracterização de novas enzimas microbianas para usos industriais, classificação taxonômica de novos micro-organismos presentes em diversos ambientes, investigação de ecossistemas microbianos em solos e mangues e sua influência sobre plantas ameaçadas, e o sequenciamento de vários novos genomas microbianos derivados de metagenomas. Os resultados descritos demonstram o papel-chave de micro-organismos em ecossistemas importantes para atividades humanas, assim como o potencial que vários desses micro-organismos tem de contribuir para aplicações biotecnológicas cruciais para a sobrevivência humana no século 21.

Bacterial diversity in high Andean grassland soils disturbed with Lepidium meyenii crops evaluated by metagenomics / Diversidade bacteriana em solos de prados andinos elevados perturbados por culturas de Lepidium meyenii avaliadas por metagenômica

Soil quality is usually determined by its physical-chemical characteristics without taking into account the bacterial communities that play a fundamental role in the chemical decomposition of plant nutrients. In this context, the objective of the study was to evaluate bacterial diversity in high Andean grassland soils disturbed with Lepidium meyenii cultivation under different gradients of use (first, second and third use) and crop development (pre-sowing, hypocotyl development and post-harvest). The sampling was carried out in the Bombón plateau in the central Andes of Peru, during the rainy and low water seasons, by the systematic method based on a specific pattern assigned in a geometric rectangular shape at a depth of 0 - 20 cm. The characterization of the bacterial communities was carried out through the metagenomic sequencing of the 16S rRNA. 376 families of bacteria were reported, of which it was determined that there was a significant change in bacterial composition and distribution in relation to use pressure. There were no major changes due to the development of Lepidium meyenii. The families most sensitive to use pressure and soil poverty indicators were Verrucomicrobiaceae, Acidobacteraceae and Aakkermansiaceae.

A qualidade do solo é normalmente determinada pelas suas características físico-químicas sem ter em conta as comunidades bacterianas que desempenham um papel fundamental na decomposição química dos nutrientes das plantas. Neste contexto, o objetivo do estudo foi avaliar a diversidade bacteriana em solos de prados andinos elevados perturbados pelo cultivo de Lepidium meyenii sob diferentes gradientes de utilização (primeira, segunda e terceira utilizações) e desenvolvimento das culturas (pré-semeadura, desenvolvimento do hipocótilo e pós colheita). A amostragem foi realizada no planalto de Bombón, nos Andes centrais do Peru, durante as estações das chuvas e das águas baixas, pelo método sistemático baseado num padrão específico atribuído em forma geométrica retangular a uma profundidade de 0 - 20 cm. A caracterização das comunidades bacterianas foi realizada através da sequenciação metagenômica do rRNA 16S. Foram relatadas 376 famílias de bactérias, das quais se verificou uma alteração significativa na composição e distribuição bacteriana em relação à pressão de utilização. Não se registaram grandes alterações devido ao desenvolvimento do Lepidium meyenii. As famílias mais sensíveis à utilização de indicadores de pressão e pobreza do solo foram as Verrucomicrobiaceae, Acidobacteraceae e Aakkermansiaceae.

Bacterial diversity in high Andean grassland soils disturbed with Lepidium meyenii crops evaluated by metagenomics

Abstract Soil quality is usually determined by its physical-chemical characteristics without taking into account the bacterial communities that play a fundamental role in the chemical decomposition of plant nutrients. In this context, the objective of the study was to evaluate bacterial diversity in high Andean grassland soils disturbed with Lepidium meyenii cultivation under different gradients of use (first, second and third use) and crop development (pre-sowing, hypocotyl development and post-harvest). The sampling was carried out in the Bombón plateau in the central Andes of Peru, during the rainy and low water seasons, by the systematic method based on a specific pattern assigned in a geometric rectangular shape at a depth of 0 - 20 cm. The characterization of the bacterial communities was carried out through the metagenomic sequencing of the 16S rRNA. 376 families of bacteria were reported, of which it was determined that there was a significant change in bacterial composition and distribution in relation to use pressure. There were no major changes due to the development of Lepidium meyenii. The families most sensitive to use pressure and soil poverty indicators were Verrucomicrobiaceae, Acidobacteraceae and Aakkermansiaceae.

Resumo A qualidade do solo é normalmente determinada pelas suas características físico-químicas sem ter em conta as comunidades bacterianas que desempenham um papel fundamental na decomposição química dos nutrientes das plantas. Neste contexto, o objetivo do estudo foi avaliar a diversidade bacteriana em solos de prados andinos elevados perturbados pelo cultivo de Lepidium meyenii sob diferentes gradientes de utilização (primeira, segunda e terceira utilizações) e desenvolvimento das culturas (pré-semeadura, desenvolvimento do hipocótilo e pós-colheita). A amostragem foi realizada no planalto de Bombón, nos Andes centrais do Peru, durante as estações das chuvas e das águas baixas, pelo método sistemático baseado num padrão específico atribuído em forma geométrica retangular a uma profundidade de 0 - 20 cm. A caracterização das comunidades bacterianas foi realizada através da sequenciação metagenômica do rRNA 16S. Foram relatadas 376 famílias de bactérias, das quais se verificou uma alteração significativa na composição e distribuição bacteriana em relação à pressão de utilização. Não se registaram grandes alterações devido ao desenvolvimento do Lepidium meyenii. As famílias mais sensíveis à utilização de indicadores de pressão e pobreza do solo foram as Verrucomicrobiaceae, Acidobacteraceae e Aakkermansiaceae.

Contributions and difficulties of soil metagenomics and its impact on agricultura / Aportes y dificultades de la metagenómica de suelos y su impacto en la agricultura

RESUMEN Los microorganismos son de gran interés porque colonizan todo tipo de ambiente, sin embargo, uno de los problemas al que nos enfrentamos para conocer su diversidad biológica es que no todos los microorganismos son cultivables. El desarrollo de nuevas tecnologías como la generación de vectores de clonación aunado al desarrollo de técnicas de secuenciación de alto rendimiento ha favorecido el surgimiento de una nueva herramienta llamada metagenómica, la cual nos permite estudiar genomas de comunidades enteras de microorganismos. Debido a que ningún ambiente es idéntico a otro, es importante mencionar que dependiendo del tipo de muestra a analizar será el tipo de reto al cual nos enfrentaremos al trabajar con metagenómica, en el caso específico del suelo existen diversas variantes como la contaminación del suelo con metales pesados o diversos compuestos químicos que podrían limitar los estudios. Sin embargo, pese a las limitaciones que el mismo ambiente presenta, la metagenómica ha permitido tanto el descubrimiento de nuevos genes como la caracterización de las comunidades microbianas que influyen positivamente en el desarrollo de plantas, lo cual en un futuro podría generar un gran impacto en la agricultura. En este artículo se realizó una revisión de diversas investigaciones que han empleado metagenómica, reportadas en las bases de datos de PudMed y Google Schoolar, con el objetivo de examinar los beneficios y limitaciones de las diversas metodologías empleadas en el tratamiento del ADN metagenómico de suelo y el impacto de la metagenómica en la agricultura.

ABSTRACT Microorganisms are of great interest because they colonize all types of environment, however, one of the problems we face in knowing biological diversity is that not all microorganisms are cultivable. The development of new technologies such as the generation of cloning vectors coupled with the development of high performance sequencing techniques, have favored the emergence of a new tool in science called metagenomics, which allows us to study genomes of entire communities. Since all environments are different, the type of challenge that we will face when working with metagenomics is going to change depending of the type of sample, in the specific case of soils, there are several variables, such as soil contamination with heavy metals or chemical compounds that could limit metagenomic studies. However, despite the limitations that the environment presents, with the help of metagenomics, both gene discovery and the characterization of microbial communities that positively influence plant development have been achieved, which could generate a greater impact on agriculture in the future. In this article a review of several investigations that have used metagenomics, reported in the PudMed and Google Schoolar databases was carried out, with the aim of examining the benefits and limitations of the various methodologies used in the treatment of metagenomic DNA from soil and the impact of metagenomics in agriculture.

The influence of interferon ß-1b on gut microbiota composition in patients with multiple sclerosis.

INTRODUCTION: The association between gut microbiota and animal models of multiple sclerosis has been well established; however, studies in humans are scarce. METHODS: We performed a descriptive, cross-sectional study comparing the relative composition of gut microbiota in 30 patients with multiple sclerosis (15 treated with interferon ß-1b, 15 not receiving this treatment) and 14 healthy controls using next generation sequencing. RESULTS: Patients with multiple sclerosis and controls showed differences in the proportion of Euryarchaeota, Firmicutes, Proteobacteria, Actinobacteria, and Lentisphaerae phyla and in 17 bacterial species. More specifically, we found significant differences in the proportion of Firmicutes, Actinobacteria, and Lentisphaerae and 6 bacteria species between controls and untreated patients; however, these differences disappeared when compared with treated patients. Untreated patients showed a significant reduction in the proportion of Prevotella copri compared to controls, while the bacteria was significantly more abundant in patients treated with interferon ß-1b than in untreated patients, with levels resembling those observed in the healthy control group. CONCLUSION: We observed differences in gut microbiota composition between patients with multiple sclerosis and controls, and between patients treated and not treated with interferon ß-1b. In most cases, no differences were observed between treated patients and healthy controls, particularly for P. copri levels. This suggests that the clinical improvements observed in patients with multiple sclerosis receiving interferon ß-1b may result from the effect of the drug on gut microbiota. Longitudinal and functional studies are necessary to establish a causal relationship.

Composición de la microbiota intestinal en pacientes con esclerosis múltiple. Influencia del tratamiento con interferón B-1b / The influence of interferon B–1b on gut microbiota composition in patients with multiple sclerosis

Introducción. El papel de la microbiota en los modelos animales de esclerosis múltiple está bien establecido; por el contrario, los estudios en humanos son escasos.MétodosEstudio transversal descriptivo que compara la composición relativa de la microbiota intestinal en 30 pacientes con esclerosis múltiple (15 tratados con interferón β-1b, 15 sin tratamiento) y 14 controles sanos utilizando la secuenciación de última generación.ResultadosLos sujetos control y los pacientes con esclerosis múltiple presentaron diferente abundancia de los filos Euryarchaeota, Firmicutes, Proteobacteria, Actinobacteria, y Lentisphaerae y 17 especies bacterianas. Concretamente, la abundancia en Firmicutes, Actinobacteria y Lentisphaerae y 6 especies mostró diferencias al comparar los grupos control y sin tratamiento, desapareciendo esta diferencia cuando se compararon con los pacientes tratados. Se observó reducción estadísticamente significativa en la abundancia de Prevotella copri en pacientes sin tratamiento en comparación con controles, mientras que los tratados con interferón β-1b presentaron un aumento significativo frente a pacientes sin tratamiento, asemejándose al grupo de pacientes sanos control.ConclusiónLa composición de la microbiota intestinal fue diferente entre los pacientes con esclerosis múltiple y los controles, y entre los pacientes sin tratamiento y los tratados con interferón β-1b. En la mayoría de los casos, no se encontraron diferencias entre los pacientes tratados y los controles sanos, siendo especialmente evidente con P. copri. Esto podría indicar que la influencia del interferón β-1b sobre la microbiota intestinal podría subyacer en los beneficios clínicos observados en pacientes con esclerosis múltiple que siguen este tratamiento. Serán necesarios estudios longitudinales y funcionales para poder mostrar causalidad. (AU)

Introduction: The association between gut microbiota and animal models of multiple sclerosis has been well established; however, studies in humans are scarce.MethodsWe performed a descriptive, cross-sectional study comparing the relative composition of gut microbiota in 30 patients with multiple sclerosis (15 treated with interferon β–1b, 15 not receiving this treatment) and 14 healthy controls using next generation sequencing.ResultsPatients with multiple sclerosis and controls showed differences in the proportion of Euryarchaeota, Firmicutes, Proteobacteria, Actinobacteria, and Lentisphaerae phyla and in 17 bacterial species. More specifically, we found significant differences in the proportion of Firmicutes, Actinobacteria, and Lentisphaerae and 6 bacteria species between controls and untreated patients; however, these differences disappeared when compared with treated patients. Untreated patients showed a significant reduction in the proportion of Prevotella copri compared to controls, while the bacteria was significantly more abundant in patients treated with interferon β–1b than in untreated patients, with levels resembling those observed in the healthy control group.ConclusionWe observed differences in gut microbiota composition between patients with multiple sclerosis and controls, and between patients treated and not treated with interferon β–1b. In most cases, no differences were observed between treated patients and healthy controls, particularly for P. copri levels. This suggests that the clinical improvements observed in patients with multiple sclerosis receiving interferon β–1b may result from the effect of the drug on gut microbiota. Longitudinal and functional studies are necessary to establish a causal relationship. (AU)

Microbiota intestinal y su relación con agentes oportunistas vinculados a las epidemias / Gut microbiota and its relationship with opportunistic agents linked to epidemics

Resumen Existen epidemias silenciosas asociadas al estrés y a los malos hábitos de alimentación, tan importantes como las epidemias tradicionales asociadas a la pobreza, a problemas geográficos y climáticos. Numerosos estudios se suman al importante papel de un patrón estable de la microbiota intestinal que favorece el estado saludable en los seres humanos y por lo tanto, su posible implicación en la incidencia y prevalencia de enfermedades que pueden convertirse en epidémicas. En esta revisión se analiza el estado actual de la relación entre los factores demográficos, geográficos, ambientales, patrones de consumo de alimentos con la microbiota intestinal y la aparición de epidemias de origen microbiano, metabólico e inmunológico. Se apoya la iniciativa promovida internacionalmente para la creación de plataformas metagenómicas que contribuyan al estudio del patrón de la microbiota intestinal, el seguimiento epidemiológico y la prevención de las enfermedades epidémicas asociadas con su alteración, así como el diseño de métodos rápidos y económicos para la complementación de estos estudios.

Abstract Silent epidemics associated with stress and unhealthy eating habits are as important as traditional epidemics related to poverty, geographical and climate problems. Many studies incorporate the important role of a stable pattern of gut microbiota that favours the human health status and therefore, its possible implication in incidence and prevalence of diseases that can become epidemics. In this review, the current state-of-art is analysed in terms of relationship between demographic, geographic, environmental factors, and habits with the gut microbiota pattern and the onset of epidemics of microbial, metabolic and immunological origin. The internationally promoted initiative for the creation of metagenomic platforms contributing to studies of the gut microbiota pattern for the epidemiological monitoring and prevention of epidemic diseases associated with its alteration is fostered, as well as the design of rapid and economic methods to complement these studies.

Resumo Existem epidemias silenciosas associadas ao estresse, maus hábitos alimentares, tão importantes quanto as epidemias tradicionais associadas à pobreza, problemas geográficos e climáticos. Numerosos estudos contribuem para o importante papel de um padrão estável de microbiota intestinal que favorece o estado saudável em seres humanos e, portanto, sua possível comprometimento na incidência e prevalência de doenças que podem se tornar epidêmicas. Esta revisão analisa o estado atual da relação entre fatores demográficos, geográficos, ambientais, padrões de consumo de alimentos com a microbiota intestinal e o aparecimento de epidemias de origem microbiana, metabólica e imunológica. É fornecido apoio à iniciativa promovida internacionalmente para a criação de plataformas metagenômicas que contribuam para o estudo do padrão da microbiota intestinal, monitoramento epidemiológico e prevenção de doenças epidêmicas associadas à sua alteração, bem como o desenho de métodos rápidos e baratos para a complementação desses estudos.

Avaliação da microbiota intestinal em adultos com esofagite erosiva / Assessment of the intestinal microbiota in adults with erosive esophagitis

ABSTRACT BACKGROUND: The intestinal microbiota influences the appropriate function of the gastrointestinal tract. Intestinal dysbiosis may be associated with a higher risk of esophageal lesions, mainly due to changes in gastroesophageal motility patterns, elevation of intra-abdominal pressure, and increased frequency of transient relaxation of the lower esophageal sphincter. OBJECTIVE: The aim of this study was to evaluate the intestinal microbiota in individuals with erosive esophagitis and in healthy individuals using metagenomics. METHODS: A total of 22 fecal samples from adults aged between 18 and 60 years were included. Eleven individuals had esophagitis (eight men and three women) and 11 were healthy controls (10 men and one woman). The individuals were instructed to collect and store fecal material into a tube containing guanidine solution. The DNA of the microbiota was extracted from each fecal samples and PCR amplification was performed using primers for the V4 region of the 16S rRNA gene. The amplicons were sequenced using the Ion Torrent PGM platform and the data were analyzed using the QIIME™ software version 1.8. Statistical analyses were performed using the Mann-Whitney non-parametric test and the ANOSIM non-parametric method based on distance matrix. RESULTS: The alpha-diversity and beta-diversity indices were similar between the two groups, without statistically significant differences. There was no statistically significant difference in the phylum level. However, a statistically significant difference was observed in the abundance of the family Clostridiaceae (0.3% vs 2.0%, P=0.032) and in the genus Faecaliumbacterium (10.5% vs 4.5%, P=0.045) between healthy controls and esophagitis patients. CONCLUSION: The findings suggest that reduced abundance of the genus Faecaliumbacterium and greater abundance of the family Clostridiaceae may be risk factors for the development of erosive esophagitis. Intervention in the composition of the intestinal microbiota should be considered as an adjunct to current therapeutic strategies for this clinical condition.

RESUMO CONTEXTO: A doença do refluxo gastroesofágico (DRGE) é uma das enfermidades mais comuns na prática clínica e possui fisiopatologia multifatorial. Disbiose da microbiota intestinal pode ter influência em mecanismos envolvidos nesta doença, como mudanças nos padrões motores gastrointestinais, elevação da pressão intra-abdominal e aumento da frequência de relaxamentos transitórios do esfíncter esofágico inferior. Contudo, a avaliação da microbiota intestinal, neste contexto, ainda é pouco documentada. OBJETIVO: Este estudo avaliou a microbiota bacteriana intestinal, em indivíduos com doença do refluxo gastroesofágico erosivo e em indivíduos saudáveis, utilizando técnicas de metagenômica. MÉTODOS: Estudo incluiu amostras fecais de 22 adultos, com idades entre 18 e 60 anos: 11 com esofagite erosiva (oito homens e três mulheres) e 11 controles saudáveis (dez homens e uma mulher). Os pacientes foram orientados a coletar e armazenar o material fecal em tubo contendo solução de guanidina. O DNA da microbiota foi extraído das amostras de fezes e amplificação por PCR foi realizada usando iniciadores para a região V4 do gene 16S rRNA. Os amplicons foram seqüenciados usando a plataforma Ion PGM Torrent e os dados foram analisados usando o software QIIME™ versão 1.8 (Quantitative Insights Into Microbial Ecology). Análise de estatística foi realizada utilizando-se o teste não paramétrico de Mann-Whitney e o teste ANOSIM, método não paramétrico baseado em matriz de distância. RESULTADOS: Os índices de alfa-diversidade e beta-diversidade foram semelhantes entre os dois grupos, sem diferença estatisticamente significante. Não houve diferença estatisticamente significante no nível de filo, classe e ordem. Entretanto, observou-se diferença estatisticamente significante na abundância da família Clostridiaceae (0,3% vs 2,0%, P=0,032) e no gênero Faecaliumbacterium (10,5% vs 4,5%, P=0,045) entre controles saudáveis e pacientes com DRGE erosiva, respectivamente. CONCLUSÃO: Os achados sugerem que menor abundância do gênero Faecaliumbacterium e maior abundância da família Clostridiaceae, nos pacientes com DRGE, podem influenciar na fisiopatologia desta doença.

Events linked to Geosmin and 2-methylisoborneol (2-MIB) in a Water Supply Source in the State of Rio de Janeiro, Brazil: a case study / Eventos atrelados a Geosmina e 2-metilisoborneol (2-MIB) em Manancial de Abastecimento do Estado do Rio de Janeiro, Brasil: estudo de caso

Tastes and odors in tap water are problems faced by water companies all over the world, with complaints from consumers especially during the summer when cyanobacterial blooms occur that produce compounds such as geosmin and 2-methylisoborneol (2-MIB).  We analyzed data on the intensity of taste and odor, and total concentration of the substances geosmin and 2-MIB, present in drinking water and raw water collected by the sanitation company that supplies the metropolitan region of the state of RJ/Brazil, during water crises in the year 2020, and in the new event of 2021, despite the previous warnings made by experts. Statistical and correlation analysis of the public data, and metagenomic analysis of the raw water captured from the Guandu basin in the year 2020 were performed. Organoleptic data allowed us to signal the presence of these compounds in drinking water, the values of the intensity of taste were more times above the MPV of the Brazilian legislation, with the average of the data for 2020 being 37.5 and in the following year this average was 5 times lower, indicating that the measures to remove the compounds were more effective, but did not eliminate the problem. For the year 2020 there was a linear correlation of 0.97 between the taste organoleptic standard and the total concentration of the compounds. The metagenomic data of the raw water of the year 2020, related to the genes mtf, mic and glys indicated that the substance responsible for the taste and odor was 2-MIB, since the read rate for it was higher, both in the first visit and only in the second visit, when there was still perception of intensity of taste and odor. Modifications in the surveillance system of the quality of the water taken and consumed need to be adopted to circumvent the problems of cyanobacterial proliferation in the Guandu basin, since conditions favorable to blooms will occur as long as the sanitation problems in this watershed are not solved.

Gostos e odores na água da torneira são problemas enfrentados por empresas produtoras de água em todo o mundo, com reclamações dos consumidores principalmente durante o verão, quando ocorrerem florações de cianobactérias produtoras dos compostos como geosmina e o 2-metilisoborneol (2-MIB).  Foram analisados dados de intensidade do gosto e do odor, e concentração total das substâncias geosmina e 2-MIB, presente na água  potável e na água bruta captada pela empresa de saneamento, que abastece a região metropolitana do estado do RJ/Brazil,  durante  crises hídricas do ano 2020, e no novo evento de 2021, a despeito dos alertas prévios feitos por especialistas. Foram realizadas análises estatísticas e de correlação dos dados públicos, e analise metagenômica da água bruta captada no manancial da Bacia do Guandu, no ano de 2020. Dados organolépticos permitiram sinalizar a presença desses compostos na água de consumo, os valores da intensidade do gosto estiveram maior número de vezes acima do VMP da legislação brasileira, sendo a  média dos dados de 2020 de 37,5 e no ano seguinte esta média foi 5 vezes menor, indicando que as medidas para retirar dos compostos foram mais eficazes, mas não eliminaram o problema. Para o ano de 2020 houve correlação linear de 0,97 entre o padrão organoléptico gosto e a concentração total dos compostos. Os dados metagenômicos da água bruta do ano 2020, relacionados com os genes mtf, mic e glys indicaram que a substância responsável pelo gosto e odor foi o 2-MIB, visto o índice de reads para ele ter sido maior, tanto na primeira visita e único na segunda, quando ainda havia percepção de intensidade de gosto e odor. Modificações no sistema de vigilância da qualidade da água captada e de consumo precisam ser adotadas para contornar os problemas de proliferação de cianobactérias na bacia do Guandu, pois condições favoráveis às florações irão acontecer enquanto não forem resolvidos os problemas de saneamento dessa bacia hidrográfica.

Bacterial communities in fecal samples of myotis chiloensis from Southern, Chile / Comunidades bacterianas presentes en muestras fecales de myotis chiloensis en el sur de Chile

SUMMARY: The insectivorous bat Myotis chiloensis is endemic of South America. Even though potentially pathogenic bacterial species of Mycoplasma have been reported from this species, there are no further studies regarding the bacterial communities they harbor. This may provide important insights for the better understanding of its ecology, diet and implications in cross-species pathogens transmission. Here we report a first survey on bacterial communities of M. chiloensis based on metagenomic analysis of fecal samples. We found that taxonomic profile is dominated by Proteobacteria (23.7 to 57.7 %) and Firmicutes (11.8 to 61.6 %), which main families are represented by Burkholderiaceae- Enterobacteriaceae and Veillonellaceae-Bacillaceae, respectively. Phyla Bacteroidetes, Actinobacteria, Cyanobacteria, Planctomycetes and Acidobacteria were also present with abundance above 1 % of the total reads. Variations among individuals could be observed at genus level and no significant differences were found between sex groups regarding taxonomic profiles and diversity. Potentially pathogenic species were also detected in all the samples, including Staphylococcus aureus and Clostridium perfringens. Our results highlight the significance M. chiloensis as a reservoir of pathogenic bacteria and its microbiota as an interesting ecological model due to its wide distribution. Further metagenomic studies are necessary for a better understanding of M. chiloensis diet and its host-symbiont relationships.

RESUMEN: El murciélago insectívoro Myotis chiloensis es endémico de América del Sur. A pesar de que en esta especie se han reportado bacterias potencialmente patógenas tipo Mycoplasma, no existen estudios sobre sus comunidades bacterianas, lo cual podría proporcionar información importante para una mejor comprensión de su ecología, dieta e implicaciones en la transmisión de patógenos. En el presente trabajo se realiza una descripción de las comunidades bacterianas del murciélago M. chiloensis basada en análisis metagenómico de muestras fecales. El perfil taxonómico encontradofue dominado por Proteobacterias (23,7-57,7 %) y Firmicutes (11,8-61,6 %), cuyas principales familias fueron representadas por Burkholderiaceae-Enterobacteriaceae y Veillonellaceae-Bacillaceae, respectivamente. También se encontraron los filos Bacteroidetes, Actinobacteria, Cyanobacteria, Planctomycetes y Acidobacteria con una abundancia superior al 1 %. Se observaron variaciones entre los individuos a nivel de género, sin diferencias significativas de los perfiles taxonómicos y diversidad según sexo. Se detectaron especies potencialmente patógenas en todas las muestras, entre ellos Staphylococcus aureus y Clostridium perfringens. Nuestros resultados destacan la importancia de M. chiloensis como un reservorio de bacterias patógenas y el estudio de su microbiota como un modelo ecológico debido a su amplia distribución. Más estudios metagenómicos son necesarios para comprender la dieta de M. chiloensis y sus relaciones huésped-simbionte.

Arbuscular mycorrhizal fungi in heavy metal highly polluted soil in the Riachuelo river basin Arbuscular mycorrhizal fungi in heavy metal highly polluted soil / Hongos formadores de micorrizas arbusculares en el suelo extremadamente contaminado con metales pesados de la cuenca del río Riachuelo

Abstract The Riachuelo river basin (RRB) is considered one of the most polluted environments in the world. Knowledge of arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) adapted to this extremely polluted environment is important for the establishment of future soil restoration projects. This work aims to make a first list of AMF species present on the RRB. Soil and root samples were randomly taken in an area of approximately 1500 m2, mycorrhization percentages were evaluated. AMF species were detected by molecular and morphological techniques. Sixteen AMF morphological species and 64 molecular species were reported in this work. Dominikia iranica, Funneliformis constrictum, Funneliformis mosseae, Rhizophagus intraradices, Rhizophagus irregularis and Septoglomus viscosum were detected by both techniques while Claroideoglomus sp. was only detected by pyrosequencing. The list of species reported in this work represents the first description of the RRB AMF community.

Resumen La cuenca del río Riachuelo (CRR) es considerada uno de los ambientes más contaminados del mundo. Conocer los hongos formadores de micorrizas arbusculares (HFMA) adaptados a este ambiente extremadamente contaminado es importante para el establecimiento de futuros proyectos de restauración de suelos. Este trabajo se propuso hacer una primera lista de especies de HFMA presentes en la CRR. Se tomaron muestras de suelo y raíces al azar en un área de aproximadamente 1500 m2 y se evaluaron los porcentajes de micorrización. La identificación de especies de HFMA se basó en técnicas moleculares y morfológicas. Se detectaron 16 especies morfológicas y 64 especies moleculares de HFMA. Dominikia iranica, Funneliformis constrictum, Funneliformis mosseae, Rhizophagus intraradices, Rhizophagus irregularis y Septoglomus viscosum se detectaron mediante ambas técnicas, mientras que Claroideoglomus sp. solo fue detectado por pirosecuenciación. La lista de especies reportada en este trabajo representa la primera descripción de la comunidad de HFMA de la CRR.

Characterization of Periods of Crisis and Post-Crisis in the Raw Water of Guandu System through Quality Parameters / Caracterização dos Períodos de Crise e Pós-Crise Hídrica da Água Bruta da Bacia do Guandu através de Parâmetros de Qualidade

At the beginning of the year 2020, about 9 million inhabitants of the Metropolitan Region of Rio de Janeiro dependent of the Water Guandu System, experienced a crisis in the water supply, receiving water with taste and odor issues. In this way, this work carried out the analysis of the sanitary quality of raw water that is captured from this system, at two different moments, "in crisis" and "post-crisis", in relations to the presence of cyanobacteria and cyanotoxins in raw water, through studies of metagenomics and quantification of microcystin (MC) and  saxitoxin (SXT) cyanotoxins by ELISA test, comparing extraction and processing methods. The analysis of raw water quality parameters was also carried out, through the evaluation of the levels of total coliforms and Escherichia coli and some physical-chemical parameters in order to compare with data from INEA analyzes. The raw water collected at both times had levels of Escherichia coli above the Maximum Acceptable Values (MAV) described in Resolution no. 357/2000 of CONAMA, while it presented satisfactory levels in the analyzed physical-chemical parameters as well as for cyanotoxin levels, for SXT. However, it is noteworthy that in the filter extraction methodology, the sample "after crisis" was not within the MAV for MC, so if it were done by this same method the samples of the moment ¨ in crisis¨ would have the values ​​of MC also much higher of the MAV, since in the commonly used methodology the value for MC was above the value for the moment ¨after crisis¨. Therefore, in the review of the Potability Ordinance, it is necessary to describe an extraction methodology that can express the real risk in relation to the levels of cyanotoxins present in raw water. Thus, it is important that sanitation be carried out as soon as possible in the cities upstream of the water treatment plant, so that events such as those that occurred during the "water crisis" are not experienced again. In addition, in the short term, it is necessary to perform periodic monitoring of reservoirs, integrating genomics, biogeochemistry and toxicity analyzes, in order to signal any problems in advance and guarantee the quality of supply, in addition to being able to support data on the implementation of the Contingency Plan, as a precaution so that the flowering situation does not increase.

A principios del año 2020, aproximadamente 9 millones de habitantes de la Región Metropolitana de Río de Janeiro dependientes del Sistema Guandu del Agua, experimentaron una crisis en el suministro de agua, recibiendo agua con problemas de sabor y olor. De esta manera, este trabajo llevó a cabo el análisis de la calidad sanitaria del agua cruda que se captura de este sistema, en dos momentos diferentes, "en crisis" y "postcrisis", en relación con la presencia de cianobacterias y cianotoxinas en agua cruda, a través de estudios de metagenómica y cuantificación de cianotoxinas de microcistina (MC) y saxitoxina (SXT) por prueba ELISA, comparando métodos de extracción y procesamiento. El análisis de los parámetros de calidad del agua cruda también se llevó a cabo, a través de la evaluación de los niveles de coliformes totales y Escherichia coli y algunos parámetros físico-químicos para comparar con los datos de los análisis del INEA. El agua cruda recolectada en ambos momentos tenía niveles de Escherichia coli por encima de los valores máximos aceptables (MAV) descritos en la Resolución no. 357/2000 de CONAMA, si bien presentó niveles satisfactorios en los parámetros físico-químicos analizados, así como para los niveles de cianotoxina, para SXT. Sin embargo, es digno de mención que en la metodología de extracción de filtro, la muestra "después de la crisis" no estaba dentro del VAM para MC, por lo que si se hiciera por este mismo método, las muestras del momento "en crisis" tendrían los valores de MC también mucho más alto que el MAV, ya que en la metodología comúnmente utilizada el valor de MC estaba por encima del valor por el momento "después de la crisis". Por lo tanto, en la revisión de la Ordenanza de Potabilidad, es necesario describir una metodología de extracción que pueda expresar el riesgo real en relación con los niveles de cianotoxinas presentes en el agua cruda. Por lo tanto, es importante que el saneamiento se lleve a cabo lo antes posible en las ciudades aguas arriba de la planta de tratamiento de agua, para que los eventos como los que ocurrieron durante la "crisis del agua" no se vuelvan a experimentar. Además, a corto plazo, es necesario realizar un monitoreo periódico de los reservorios, integrando análisis de genómica, biogeoquímica y toxicidad, para señalar de antemano cualquier problema y garantizar la calidad del suministro, además de poder respaldar datos sobre La implementación del Plan de Contingencia, como precaución para que la situación de floración no aumente.

No início do ano de 2020, cerca de 9 milhões de habitantes da Região Metropolitana do Rio de Janeiro dependente do Sistema Guandu, vivenciou uma crise no abastecimento de água, recebendo água com gosto e odor. Este trabalho realizou a análise da qualidade sanitária da água bruta, captada por esse sistema, em dois momentos distintos, "na crise" e "pós-crise", quanto à presença de cianobactérias e cianotoxinas na água bruta, através de estudos de metagenômica e de quantificação de cianotoxinas, microcistina (MC) e saxitoxina (SXT) por ELISA, comparando métodos de extração e processamento. Foram também realizadas análises de parâmetros de qualidade da água bruta, através da determinação dos níveis de coliformes totais e de Escherichia coli e de alguns parâmetros físico-químicos, de modo a se comparar com dados de análises do INEA. A água bruta captada nos dois momentos estava com níveis de Escherichia coli, acima da faixa de valores máximo permitidos (VMP) descrito na Resolução n. 357/2000 do CONAMA, enquanto os parâmetros físico-quimicos analisados apresentaram níveis satisfatórios, assim como os níveis das cianotoxinas, para SXT. Entretanto, destaque-se que na metodologia de extração por filtro, a amostra "pós-crise¨ não estava dentro do VMP para a cianotoxina MC. Portanto, caso a análise tivesse sido feita por esta mesma metodologia, é provável que os valores de MC das amostras no momento da crise também estariam acima do VMP. Isto porque, na metodologia comumente usada, o valor para MC foi acima do VMP para o momento ¨pós-crise¨. Portanto, na revisão da Portaria de Potabilidade se faz necessário descrever uma metodologia de extração que possa expressar o real risco em relação aos níveis de cianotoxinas presentes na água bruta. Desta forma, é importante que seja implementado, o quanto antes, o saneamento nas cidades a montante da captação de água bruta desse manancial, a fim de que eventos como os acontecidos durante a "crise hídrica" não seja vivenciado novamente. Além disso, a curto prazo, é necessária a realização de monitoramento periódico dos reservatórios, integrando as análises de genômica, biogeoquímica e de toxicidade, para que estação de tratamento tome as decisões adequadas para evitar algum problema e garantir a qualidade do abastecimento. Outrossim, esse recomendado procedimento poderá fornecer dados para a realização do Plano de Contingência, para que o quadro de floração não se amplie.