Respostas neuronais a sinais bacterianos

De Portugal foram escolhidos três projetos inovadores no domínio das Ciências da Vida, garantindo um financiamento total superior a 5 milhões de euros.

Os premiados de Portugal na área das Ciências da Vida são Giulia Ghedini e Ilana Gabanyi do Instituto Gulbenkian de Ciência (IGC) e Carlos Minutti da Fundação Champalimaud. Os investigadores principais receberão entre 1,5 e 1,9 milhões de euros cada para desenvolverem as suas propostas de investigação ao longo dos próximos cinco anos.

Para 2023, o ERC reservou um orçamento de 628 milhões de euros para apoiar mais de 400 Starting Grants, abrangendo vários campos de investigação em que se incluem as ciências da vida. No total, foram apresentadas mais de 2.500 candidaturas. Na área das Ciências da Vida, foram financiadas 110 das 735 propostas apresentadas.

As ERC Starting Grants destinam-se a capacitar Investigadores Principais de destaque que estão a iniciar a criação das suas equipas ou programas de investigação independentes. Para ser considerado competitivo para a Starting Grant, um Investigador Principal deve apresentar uma proposta científica inovadora, ambiciosa e viável, como também demonstrar autonomia e maturidade científica (por exemplo, ser autor de uma publicação relevante, seja enquanto autor principal ou sem o envolvimento do seu mentor de doutoramento).

Giulia Ghedini está “muito entusiasmada por receber esta bolsa. Abre perspetivas para novas investigações e colaborações que não seriam possíveis de outra forma.” A premiada refere ainda que está “particularmente empolgada por poder realizar o projeto dos meus sonhos, ansiosa pelos anos de investigação que se avizinham e pela oportunidade de poder reunir uma equipa fantástica para realizá-lo!”

Para Ilana Gabanyi, “iniciar um laboratório pode ser um desafio; obter uma ERC Starting Grant não só disponibiliza o financiamento necessário para fazer o que sempre sonhei, como também mostra que estou na direção certa. Uma combinação poderosa que me motiva a fazer ciência de excelência”, enfatiza a vencedora.

Sobre os projetos vencedores do IGC Giulia Ghedini, Instituto Gulbenkian de Ciência

Mapear respostas metabólicas para entender a coexistência e o funcionamento da comunidade – META_FUN

Embora a investigação já tenha revelado que o metabolismo dos organismos afeta a produtividade das populações e comunidades, a relação entre esse metabolismo e as interações entre as espécies ainda não foi muito explorada. Além disso, continua a ser difícil prever os indicadores de fluxo de energia e recursos de comunidades inteiras.

O trabalho de investigação de Giulia Ghedini tem mostrado que o metabolismo dos organismos medido isoladamente não reflete o seu desempenho nas comunidades porque as interações das espécies alteram a forma como os organismos absorvem e gastam recursos. Compreender como estas interações afetam o metabolismo é essencial para estimar a produtividade e como esta irá mudar com a perda de biodiversidade e o aquecimento global. O projeto de Giulia, que agora obteve financiamento da ERC Starting Grant, propõe a utilização do fitoplâncton marinho como um modelo laboratorial para determinar como as respostas metabólicas afetam a coexistência e o funcionamento da comunidade. O objetivo é ligar a teoria metabólica – que estuda as restrições físicas no metabolismo dos organismos isoladamente -, com a ecologia comunitária, que se centra nas interações das espécies e nas propriedades emergentes da comunidade.

Com base nos dados preliminares que Giulia obteve, o atual projeto pretende mapear as respostas metabólicas entre espécies que competem por recursos semelhantes e testar se essas respostas estabilizam a coexistência. O projeto permitirá à sua equipa aproveitar os desenvolvimentos em transcriptómica de organismos não-modelo para identificar as vias metabólicas que sustentam as respostas metabólicas. A partir desta base, o projeto irá alargar a análise a escalas temporais e biológicas mais amplas, determinar como o aquecimento modifica as respostas metabólicas e a produtividade da comunidade, e como o metabolismo evolui nas comunidades. No seu conjunto, este projeto pretende demonstrar como os ajustes metabólicos influenciam a diversidade e o funcionamento das comunidades. Os resultados terão amplas implicações para a compreensão dos sistemas biológicos porque o impacto metabólico das interações entre espécies molda a fisiologia e a evolução de todos os organismos.

Ilana Gabanyi, Instituto Gulbenkian de Ciência

Mecanismos de transporte e fatores fisiológicos que medeiam a interação direta entre microbiota intestinal e neurónios cerebrais – MicrobiotaNeuroTalk

O eixo intestino-cérebro emergiu como um regulador complexo da fisiologia de todo o sistema, desempenhando papéis essenciais na manutenção da homeostase, incluindo contribuições para o desenvolvimento e atividade cerebral, afetando o metabolismo e o comportamento do hospedeiro. A composição bacteriana intestinal flutua constantemente, permitindo a libertação regular de diversos compostos derivados de micróbios na corrente sanguínea. Embora se saiba que muitos metabólitos bacterianos intestinais afetam órgãos distantes como o cérebro, a sua interação direta com os neurónios cerebrais raramente é demonstrada.

O impacto dos metabólitos microbianos nos mecanismos cerebrais é geralmente considerado indireto devido à interação com, por exemplo, o sistema imunológico ou o nervo vago. No entanto, em trabalhos anteriores, a investigadora mostrou que muropeptídeos derivados de micróbios atingem o cérebro e diminuem a atividade espontânea dos neurónios cerebrais (que expressam um receptor, o Nod2). Notoriamente, esta interação direta afeta o apetite e a termorregulação, de acordo com o sexo e a idade.

Para compreender essas interações diretas, algumas questões ainda precisam ser abordadas: Como é que esse composto chega ao cérebro? Que fatores podem levar a esta ativação neuronal dependente do sexo e da idade? Existem outros compostos bacterianos neuro ativos que afetam diretamente os neurónios cerebrais? Assim, usando abordagens interdisciplinares, a investigadora, que agora obteve a ERC Starting Grant, propõe neste novo projeto, (1) desvendar os mecanismos de transporte intestino-cérebro, (2) definir fatores fisiológicos (por exemplo, hormônios) que moldam essa interação micróbio-neurónio e (3) descrever novos compostos bacterianos que afetam os circuitos hipotalâmicos e os seus efeitos a jusante. Esta abordagem irá expor novos aspetos das interações hospedeiro-micróbio, contribuindo para uma compreensão mais completa e integrada da influência bacteriana nas funções essenciais do hospedeiro. Espera-se, também, que possa levar a novas abordagens terapêuticas para doenças neurológicas que apresentam prevalência específica por sexo e onde a microbiota é um fator de suscetibilidade a doenças, como o Alzheimer e o Parkinson.

Instituto Gulbenkian de Ciência

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Duas novas ERC Starting Grants no IGC

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