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National R&D

initMAPAfish

Iniciação do Atlas do genoma do microbioma de espécies de peixes de aquacultura em Portugal

Investigador principal

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Investigador

Gonçalo Themudo é um biólogo, especializado em análise de dados de genética e epidemiologia. Completou Mestrado em Ecologia Aplicada pela Universidade do Porto (2005), e Doutoramento pela Universidade de Leida (2010) estudando padrões espacio-temporais da diversidade genética de tritões-marmoreados e -de-crista.
O seu primeiro pós-doc na Universidade de Copenhaga e Universidade do Sul da Dinamarca (2009-2012) focou-se na difusão espacial de doenças infeciosas na Dinamarca. Em 2012-2013, foi co-responsável por um estudo da variabilidade genética de abelhas-melíferas na Europa e investigou a genómica de organismos não-modelo usando DNA antigo no CIIMAR – Universidade do Porto, em colaboração com o Centro de GeoGenética, Copenhaga.
Entre 2014 e 2017, trabalhou no uso de sequenciação de segunda geração em contextos forenses e na genética de doenças mentais, no Instituto de Medicina Legal, na Universidade de Copenhaga. De 2017 a 2019, focou-se na epigenómica e metabolómica de doenças mentais no Centro de Saúde Mental Sankt Hans, em Roskilde. Em 2019, regressou ao CIIMAR para trabalhar na biologia evolutiva de vertebrados, em particular animais aquáticos. Em 2022, juntou-se ao Ce3C para estudar a epidemiologia genómica de Mycobacterium bovis. Em 2023, regressa novamente ao CIIMAR, juntando-se à equipa Saúde Animal e Aquacultura (A2S), sob o projecto IGNITION.

EQUIPAS DE INVESTIGAÇÃO:
Saúde de Animais Aquáticos

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O crescimento da população humana aumentou a procura por proteínas de alta qualidade, exercendo uma pressão extrema sobre a produção animal, incluindo a aquicultura. Com a sobreexploração dos recursos pesqueiros selvagens, a aquicultura é uma fonte de proteínas cada vez mais importante e atingirá 59 % do peixe disponível para consumo humano até 2030. Este aumento da produção pode, no entanto, ter um custo para o ambiente. Por estas razões, a União Europeia identificou a melhoria da sustentabilidade da produção alimentar e a redução do seu impacto ambiental como uma parte central do Pacto Ecológico Europeu, através da estratégia «da exploração agrícola ao consumidor». Um aspeto crítico da aquicultura sustentável é a redução da incidência de doenças nos peixes de criação. A elevada densidade animal nas condições da aquicultura industrial aumenta o stress e a suscetibilidade a doenças, representando um risco económico significativo. Esta questão é especialmente crítica para as larvas, quando a avaliação da saúde é difícil e os problemas são frequentemente detetados demasiado tarde para evitar perdas.
Globalmente, as doenças custam à indústria milhares de milhões de euros anualmente, e o seu aparecimento continua a ser altamente imprevisível. Técnicas não invasivas ou minimamente invasivas para a previsão precoce de doenças poderiam revolucionar o setor, permitindo intervenções precoces, reduzindo as perdas financeiras e melhorando a sustentabilidade, a saúde animal e o bem-estar.
Os desequilíbrios da flora microbiana estão associados a inúmeras patologias, mas o conhecimento sobre o microbioma dos peixes está aquém do conhecimento sobre o dos seres humanos e mamíferos. Perturbações no microbioma podem ter um impacto dramático na sua aptidão e homeostase: crescimento, imunidade e capacidade antioxidante. Práticas comuns como a desinfeção de tanques e o uso de antibióticos, embora muitas vezes necessárias para o controlo de doenças, têm o efeito generalizado de prejudicar não só os agentes patogénicos, mas também as bactérias comensais benéficas, comprometendo a capacidade dos peixes de combater infeções. Os avanços nas tecnologias de sequenciação tornam agora possível caracterizar populações microbianas de forma rápida e acessível. Isto tem o potencial de informar sobre a diversidade taxonómica, que pode, por si só, ser a base de medidas profiláticas. Este progresso oferece uma oportunidade para acelerar a investigação sobre o microbioma dos peixes, fornecendo informações sobre a diversidade taxonómica e informando estratégias, tais como suplementos alimentares, para melhorar as respostas inflamatórias. Ao comparar os microbiomas de animais criados em condições ótimas com os criados em condições subótimas, os investigadores podem identificar perfis associados a uma maior resistência a doenças.
Aqui, proponho a criação de um repositório aberto de dados metagenómicos para espécies de peixes economicamente relevantes na aquicultura portuguesa, como a truta, o robalo e a dourada. O InitMAPAfish irá caracterizar os metagenomas de diferentes tecidos em peixes criados em condições ótimas e aqueles expostos a fatores de stress ambientais e biológicos. Utilizando dados gerados no A2S do CIIMAR e dados disponíveis publicamente, o initMAPAfish visa alavancar a metagenómica como uma ferramenta para o diagnóstico precoce de doenças. O repositório também servirá como plataforma para avaliar os efeitos de novas formulações de rações e tratamentos de doenças nos microbiomas dos peixes e na sua saúde geral. Ao promover uma compreensão mais profunda do microbioma dos peixes, o initMAPAfish tem o potencial de aumentar a sustentabilidade, melhorar o bem-estar animal e apoiar o desenvolvimento de soluções inovadoras para a indústria da aquicultura.
Este projeto está alinhado com os objetivos de sustentabilidade da UE e representa um passo significativo em direção a práticas de aquicultura mais resilientes e ecológicas.

Equipas de investigação
Ecologia e Evolução Aquática
Instituição líder
CIIMAR-UP
Programa
FCT
Financiamento
Outros projectos