Grupo 1

 

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Desvendando o perfil de células-tronco na medula óssea humana

 

As células-tronco e progenitoras são responsáveis pela manutenção e regeneração de tecidos. No tecido ósseo, encontram-se as células-tronco esqueléticas que têm o potencial de se diferenciar em duas principais vias: condrogênica e osteogênica/estromal. Recentemente, foi proposto um conjunto de marcadores que permitem a identificação destas células e de seus progenitores de cartilagem, osso e estroma. Considerando o envolvimento destas células no processo de regeneração óssea, elas se tornaram potenciais candidatas no desenvolvimento de terapias celulares para o tratamento de fraturas. O objetivo desta oficina é demonstrar o protocolo de rotina de citometria de fluxo desenvolvido no Laboratório de Células-tronco e Regeneração Óssea (LabCeR) para avaliar a presença e frequência de células-tronco e progenitoras da linhagem esquelética/estromal em amostras advindas de pacientes ortopédicos da cidade do Rio de Janeiro.

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Prof. Responsável: Danielle Bonfim

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Monitores: Bianca Braga Frade, Thiago Penna Eirado Gomes Lopes, Ana Noemi Moura Marques Lima, Isabela de Souza Costa.

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Técnicas de Biologia Celular aplicadas à Neurociência

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Nesta oficina vamos apresentar as pesquisas que realizamos em nosso laboratório  como a investigação sobre o papel das células da glia na progressão de um tumor cerebral ou  durante a sepse. Também vamos mostrar as variadas metodologias de estudo aplicadas a  Neurobiologia como o cultivo de células, o processamento de tecido, imunodetecção de  proteínas etc. Por último, vamos realizar com os alunos do curso uma prática de  imunofluorescência em tecido cerebral seguida de observação no microscópio.

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Prof. Responsável: Flávia Lima

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Monitores: Iohana Pagnoncelli, Jose Marcos Janeiro, Prof. Celina Garcia, Rebecca Magarão e Maria Fernanda Villanova

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Modelos embrionários no estudo neuro-endócrino

 

Rios, lagoas e estuários no entorno de áreas urbanas são afetados por esgotos industriais e domésticos, que às vezes atingem corpos d'água sem tratamento. Esses efluentes podem conter compostos tóxicos, incluindo desreguladores endócrinos que alteram o desenvolvimento e função de estruturas neuronais e endócrinas. Para avaliar a influência da poluição no desenvolvimento de organismos vertebrados, sugerimos o peixe teleósteo Danio rerio, mais conhecido como peixe-zebra, como modelo para o estudo toxicológico. O D. rerio é um peixe teleósteo de rápido desenvolvimento embrionário, transparente e de fácil manipulação genética, diplóide e cujo genoma é completamente descrito e público. Através do estudo dessa espécie tornou-se possível descobrir princípios fundamentais que podem ser extrapolados para os seres humanos. 

Além do D. rerio, outro modelo embrionário muito relevante na ciência é o Xenopus laevi, um anfíbio africano que possibilita manipular os eixos embrionários, a indução neural, a placa e o tubo neural. Desta forma, durante os estágios iniciais do desenvolvimento, as células embrionárias são direcionadas aos seus destinos corretos através de gradientes de concentração de morfógenos e centros organizadores, formando assim, órgãos e sistemas de maneira adequada. Falhas nos estágios iniciais do desenvolvimento embrionário podem levar a malformações encefálicas, como espinha bífida (não fechamento do tubo neural), microcefalia e anencefalia. Estes processos são coordenados por diversas vias de sinalização, entre elas a via Wnt/beta-catenina, que é essencial para a padronização dos eixos dorso-ventral e antero-posterior do sistema nervoso

Nesta prática vamos manipular o desenvolvimento do neuroectoderma, e do tubo neural e descobrir as consequências das alterações da via Wnt para o desenvolvimento do encéfalo, demonstrando que o anfíbio Xenopus laevis é um modelo para se estudar doenças humanas do desenvolvimento, além de analisar os efeitos de perturbações neurológicas e endócrinas no embrião de peixe-zebra, resultante de agentes tóxicos conhecidos como metimazol e uma substância metálica.

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Profs. Responsáveis: José Garcia, Natália M. Feitosa

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Monitores: Ian Velloso, Hugo Mauricio

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Estratégias ômicas para a investigação em Oncobiologia

 

Neste curso iremos abordar duas metodologias ômicas, Proteômica e Genômica, no contexto da investigação em oncobiologia. A cada ano tem crescido cada vez mais o volume de informações acerca da importância desse tipo de abordagem para uma melhor compreensão sobre desfechos heterogêneos entre pacientes com o mesmo tipo de câncer. O diagnóstico molecular e sua interpretação têm recebido muita atenção e têm evoluído sistematicamente graças às pesquisas translacionais, que visam conectar a pesquisa básica com a pesquisa aplicada. Assim, nesse curso iremos abordar os principais marcos históricos dessas metodologias, seus princípios biológicos e sua importância para o diagnóstico diferencial em oncobiologia.

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Prof. Responsável: Katia Carneiro

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Monitores: Lara Gallucci Figorelli

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Regeneração animal

 

O reparo tecidual pode ser considerado um dos processos biológicos mais complexos observados nos seres vivos e compreensão detalhada de sua regulação, pode levar a grandes avanços na elaboração de estratégias translacionais para a medicina regenerativa, podendo beneficiar portadores de doenças crônica não transmissíveis (DCNTs), como o Diabetes Mellitus. Dentre as fases do reparo tecidual, a inflamação tem sido um alvo de intensos estudos pois se por um lado ela desempenha um papel protetor e indispensável para o reparo tecidual, por outro, sua cinética deve ser finamente regulada no tempo e no espaço para que a fase resolutiva possa se instalar e trazer o sistema de volta à homeostasia com restauração da forma e da função. Neste curso iremos abordar os principais mecanismos epigenéticos envolvidos na regulação da resposta inflamatória com ênfase no estudo do controle epigenético da regeneração animal.

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Prof. Responsável: Katia Carneiro

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Monitores: Felipe Matheus Ribeiro de Lima

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Cultivo de células neurais e tumorais em modelos de doenças/transtornos do Sistema Nervoso

 

Esta oficina proporcionará uma abordagem teórica e prática abrangente para o entendimento de modelos de doenças neurodegenerativas, do transtorno de esquizofrenia e cultivo de células neurais e tumorais. Os participantes terão a oportunidade de mergulhar no mundo das neurociências, combinando conhecimentos teóricos com experiências práticas. Durante a parte teórica, serão abordados tópicos como o entendimento do modelo in vitro de Doença de Azheimer (DA), baseando-se no fato de que a toxicidade da proteína β-amilóide desempenha um papel crítico na patogênese da doença de Alzheimer; modelo animal de esquizofrenia, a partir da diminuição dos níveis do gene que codifica a enzima serina racemase (SRR), a qual é responsável por converter L-serina em D-serina, importante fator da sinalização neuronal, ativando os receptores NMDA; e, ainda, sobre o cultivo de células tumorais de glioblastoma, tumor primário mais comum e agressivo do Sistema Nervoso Central. Na parte prática, os participantes terão a oportunidade de aprender a cultivar e repicar células neurais e tumorais em cultura e realizar técnicas de imunocitoquímica para visualização e quantificação de marcadores importantes dessas patologias. Além disso, realizarão os procedimentos básicos da técnica de Cromatografia Líquida de Alta Eficiência (do inglês, HPLC). Ao final da oficina, os participantes sairão com habilidades práticas e uma compreensão mais profunda da importância de modelos celulares e animais, e metodologias básicas, para o melhor entendimento de doenças.

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Profs. Responsáveis: Luan Diniz e Luciana Romão

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Monitores: Bruna Pessoa, Carolina Souza, Igor Rangel, Isabelle Medeiros, Luiza Castello e Melissa Chaves

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Imprimindo o Futuro : Aplicações da Impressão 3D em Biotecnologia, como alternativa na Microfluidica e Modelagem 3D em software

 

Uso da impressão 3D tem se tornado um aliado no desenvolvimento de projetos, uma vez que possibilita a produção de peças e dispositivos personalizados, com a possibilidade de uso de materiais biocompatíveis que possibilitam o uso em culturas celulares in vitro 2D e 3D, além de uso in vivo. Na Microfluidica possibilita uma alternativa a métodos de produção de órgãos in chip que tem sido utilizados atualmente,  principalmente com uso de impressoras de resina com alta resolução para produção de detalhes nas peças (30 micrômetros, por exemplo). Nesta prática vamos aprender sobre os diferentes tipos de impressão 3D e seu funcionamento, modelagem 3D personalizada em software Autodesk Fusion 360, e impressão de peças em 3D. Descobrir as aplicações possíveis em Biotecnologia, laboratório e saúde, demonstrando que é uma boa alternativa pata produção de dispositivos personalizados.

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Prof. Responsável: Sara Gemini-Piperni

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Monitores: Ísis Perez, Lucas Ramos

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Grupo 2

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Biologia do Desenvolvimento

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Neste curso iremos abordar os principais conceitos relacionados à Biologia do Desenvolvimento com ênfase nos mecanismos que regulam o desenvolvimento animal. Iremos abordar, através de atividades práticas e teóricas, os principais marcos do desenvolvimento animal, incluindo os aspectos relacionados à conservação dos mecanismos moleculares e morfogenéticos utilizando uma abordagem Evo Devo.

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Profs. Responsáveis: Katia Carneiro e José Brito

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O zebrafish como modelo farmacológico e toxicológico

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Nesta oficina, os discentes acompanharão os cuidados de um zebrafish adulto, manipulação e acasalamento para obtenção de embriões. Zebrafish adultos de mais de 3 meses serão colocados em aquários para a familiarização dos alunos com o modelo. Será explicado como deve ser feita a manipulação dos peixes, quais são os materiais necessários para a preparação do acasalamento e quais são as características principais para a diferenciação entre machos e fêmeas. As principais características para diferenciar machos e fêmeas é pela coloração e pela barriga pronunciada da fêmea por causa da acumulação de ovos. O objetivo da manipulação de peixes adultos permite que os alunos sejam capazes de compreender a facilidade do modelo, vivenciar a rotina de um laboratório que utiliza zebrafish para obter embriões, conhecer as características principais necessárias para a realização de um acasalamento exitoso, aprender a manipulação de embriões em estágios de uma célula, e acompanhar as primeiras divisões celulares ao longo da aula prática. Quando os embriões alcançarem o estágio embrionário desejado para realizar os experimentos eles podem ser realocados em placas de 6 poços, com volume adequado de água de aquário, e os tratamentos poderão ser feitos. Nesta ocasião será realizado um ensaio com substâncias conhecidas, cafeína e diazepam, já está bem descrito na literatura seus efeitos e consequências para o desenvolvimento embrionário do zebrafish. Após o tratamento poderão ser feitas análises de sobrevida, além da visualização de mudanças morfológicas nos embriões.

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Prof. Responsável: Leandro Miranda Alves

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Monitores: Andressa Pereira Cabral, Fabrício Pereira dos Santos Maia, Marcelle Novaes Andrade, Denilson de Sousa Anselmo, Damáris Barcelos Cunha Azeredo, Ana Clara Falcão Veríssimo e Beatriz Ribeiro de Oliveira

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Ferramentas para o estudo da Angiogênese no SNC in vitro e in vivo

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A angiogênese é o mecanismo de formação de novos vasos sanguíneos a partir de vasos pré formados. Este evento pode ocorrer tanto durante o desenvolvimento embrionário quanto em tecidos adultos de forma fisiológicas ou em contextos patológicos. No SNC em desenvolvimento a formação da vasculatura neural ocorre para atender às demandas de nutrientes, oxigenação e moléculas sinalizadoras necessárias para a diferenciação e maturação de células neurais como astrócitos e neurônios. No SNC adulto a interação da vasculatura com astrócitos estabelece a barreira hematoencefalica (BHE), estrutura essencial que serve de interface entre o sangue e o tecido neural. Doenças infecciosas, exposição a drogas de abuso durante e fase embrionária e fetal, assim como no organismo adulto, doenças neurodegenerativas, podem ter como alvo a BHE, contribuído para déficits funcionais e estruturais do SNC. Entender de que forma a vasculatura cerebral e a BHE se estabelecem e com a função destas estruturas se mantém, é essencial para compreender os mecanismos patológicos de diversas disfunções neurais. 

Nesta atividade forneceremos embasamento teórico sobreo tema descrito, e atividades práticas hands on e demonstrativas sobre cultivo de células endoteliais, ensaios de tubulogênese em cultivo 3D, imunoflouorescencia de tecidos de encéfalos de camundongos para identificação de marcadores da BHE, e analises da angiogênese utilizando softwares especificos.

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Profs. Responsáveis: Joice Stipursky e Fernanda Gubert

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Monitores: Gabriella Tavares, Paula Almeida, Beatriz Esteves, Mirella Maturano

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Ferramentas para estudo de doenças neuropsiquiátricas e neurodegenerativas em roedores

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Nesta oficina, os alunos aprenderão sobre as principais ferramentas utilizadas para aplicação no estudo de doenças neuropsiquiátricas e neurodegenerativas, quando se faz uso de modelos murinos. Após aula teórica sobre as principais ferramentas e aplicações, os alunos farão uma vivência envolvendo i. injeção intracerebroventricular, free-hand, em camundongos de diferentes idades (embrionário a adulto); ii. dissecção e isolamento das principais estruturas neuroanatomicas do encéfalo de camundongos, para estudo de desordens neurodegenerativas e neuropsiquiátricas; iii. principais análises comportamentais empregadas para os diferentes modelos.

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Prof. Responsável: Julia Clarke

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Monitores: Daniel Fernandes Messor, Tamires Rocha, Débora Portella, Emanuelle V. De Lima, Tathiany Igreja da Silva, Raíssa Rillo Christoff

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Estratégias para o estudo da carcinogênese esofágica in vitro

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O câncer de esôfago (CE) é caracterizado como um câncer de alta letalidade e péssimo prognóstico. O CE é subdividido em dois tipos histológicos principais, o carcinoma epidermóide (CEE) e o adenocarcinoma de esôfago (ADE) que diferem consideravelmente quanto uma série de fatores. Neste sentido, temos demonstrado que o gene e a proteína HMGA2 estão superexpressos no CEE, ao passo que são praticamente indetectáveis no ADE. De forma contrária, os níveis de expressão de HMGA1 foram observados muito baixos no CEE, enquanto superexpressos no ADE. Tais informações são bastante interessantes, uma vez que o padrão de expressão diferencial de HMGA1 e HMGA2 no CEE e ADE parece revelar o envolvimento destes genes na etiologia e gênese complexa e bastante distinta entre esses dois tumores. Na oficina proposta, serão manipuladas linhagens normais e tumorais derivadas de tecido esofágico, que serão cultivadas em modelos bi e tri dimensionais. Além disso, serão avaliadas as consequências funcionais da modulação na expressão dos genes da família HMGA nessas células, bem como, o impacto adjuvante desta estratégia na resposta ao tratamento com quimioterápicos utilizados no manejo da doença.

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Prof. Responsável: Antonio Palumbo

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Manipulação de expressão gênica para estudo do desenvolvimento, degeneração e regeneração do sistema nervoso

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Nesta oficina, os alunos aprenderão sobre as principais ferramentas
utilizadas para manipulação de expressão gênica para estudo do desenvolvimento,
degeneração e regeneração do sistema nervoso central (SNC) em modelos de roedores. A
aula teórica consistirá dos temas anteriormente citados e mais especificamente, como a
metodologia de eletroporação pode ser usada para alterar a expressão de genes por na retina e
demais estruturas do SNC. Na aula prática os alunos aprenderão: i. dissecção e isolamento da
retina para estudo de desenvolvimento, degeneração e regeneração do sistema nervoso; ii.
eletroporação in vitro da retina de ratos e camundongos de diferentes idades; iii. análise por
microscopia de fluorescência dos resultados.

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Prof. Responsável: Rodrigo Martins

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Monitores: José Igor Gomes da Silva, Viviane M. O. Valença, Vitória M. F. Cerqueira, Isabela Ramires

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