Fire blight (Erwinia amylovora) of rosaceous plants. Pathogen virulence and selection and characterization of biological control agents

El fuego bacteriano, causado por Erwinia amylovora, es una enfermedad muy importante a nivel comercial y económico porque afecta a plantas de la familia de las rosáceas y es especialmente agresiva en manzano (Pyrus malus) y peral (Pyrus communis), así como en plantas ornamentales (Crataegus, Cotoneaster o Pyracantha). Esta enfermedad está distribuida por todo el mundo en zonas climáticas templadas de Amércia del Norte, Nueva Zelanda, Japón, Israel, Turquí y Europa. En España, el fuego bacteriano fue detectado por primera vez en 1995 en el norte del País (Euskadi) y más tarde en nuevos focos aparecidos en otras áreas. La enfermedad puede ser controlada comercialmente mediante la aplicación de pesticidas quimicos (derivados de cobre, antibioticos). Sin embargo, muchos de los productos químicos presentan baja actividad o causan fitotoxicidad, y la estreptomicina, el producto más eficaz, esta prohibido en muchos países, incluyendo España. Por tanto, en ausencia de apropiados agentes químicos, el control biológico se contempla como una buena alternativa. En el presente trabajo, un agente de control biológico, Pseudomonas fluorescens EPS62e, ha sido seleccionada de entre 600 aislados de las especies P. fluorescens y Pantoea agglomerans obtenidos de flores, frutos y hojas de plantas de la familia de las rosáceas durante una prospección llevada a cabo en varias áreas geográficas de España. La cepa ha sido seleccionada por su capacidad de suprimir la infecciones producidas por E. amylovora frutos inmaduros, flores y brotes de peral en condiciones de ambiente controlado, presentando unos niveles de control similares a los obtenidos mediante el control químico usando derivados de cobre o antibióticos. La cepa además ha mostrado la capacidad de colonizar y sobrevivir en flores y heridas producidas en frutos inmaduros en condiciones de ambiento controlado pero también en flores en condiciones de campo. La exclusión de E. amylovora medinate la colonización de la superficie, el consumo de nutrientes, y la interacción entre las células del patógeno y del agente de biocontrol es la principal causa de la inhibición del fuego bacteriano por la cepa EPS62e. Estas características constituyen aspectos interesantes para un desarrollo efectivo de la cepa EPS62e como un agente de biocontrol del fuego bacteriano en condiciones comerciales.

Antibioresistência em piómetra canina

Este estudo teve como objectivos, determinar quais são as entidades microbiológicas envolvidas no Complexo Hiperplasia Quística Endometrial - Piómetra, e eventualmente responsáveis por este tipo de patologia em Portugal, estabelecendo uma comparação com estudos prévios publicados que reflectem a realidade de outros países; determinar e documentar a ocorrência de fenómenos de resistência bacteriana para antibióticos utilizados por rotina, para terapia de situações clínicas de piómetra, no norte de Portugal; e ainda com base nos aspectos anteriores, concluir acerca do uso empírico e racional de antibióticos em situações de piómetra, identificando assim os agentes que não são eficazes no combate à infecção. As entidades envolvidas nesta patologia, são na sua maioria Escherichia coli, sendo isolada de 58% da população em estudo. No entanto, foram isoladas outras bactérias em menor número de amostras, que não tinham sido previamente identificadas como infectantes neste tipo de patologia. Pode destacar-se Peptostreptococcus anaerobius, Enterobacter aerogenes e Bacteroides fragilis. Embora com base numa amostra populacional estatisticamente não significativa, demonstrou-se no presente estudo, a ocorrência de resistência a antibióticos por parte dos microorganismos envolvidos nos quadros clínico de piómetra. Duas culturas revelaram-se multiresistentes, o que representa uma séria condicionante para sucesso terapêutico, e que pode apresentar repercussões a nível de Saúde Pública. Dos antibióticos que estavam descritos como eficazes, e que no presente estudo se demonstraram ineficazes no combate à infecção, destacam-se; a amoxicilina, a associação de amoxicilina e ácido clavulânico, a ampicilina, a cefalexina, a cefalotina, a cefazolina, a cefoxitina, a penicilina G e as sulfonamidas potenciadas.

Caracterização das infecções do trato urinário de origem microbiana - casuística de um hospital veterinário em Lisboa

As infecções do trato urinário (ITU’s) são doenças infecciosas frequentes na prática clínica veterinária, sendo fundamental uma correta antibioterapia, principalmente pelo crescente desenvolvimento de resistências bacterianas aos antibióticos. Realizou-se um estudo retrospectivo, englobando 86 animais admitidos no Hospital Veterinário do Restelo, submetidos a urocultura, com o objetivo de caracterizar as ITU’s microbianas neste hospital, avaliando a sua epidemiologia e susceptibilidade antibiótica das bactérias isoladas. Da totalidade das uroculturas realizadas (n=86), 28 foram positivas, 18 em canídeos e 10 em felídeos, sem predisposição racial, mais em fêmeas nos canídeos e em machos nos felídeos. A idade média dos animais com ITU foi 8 anos nos canídeos e 10 anos nos felídeos. Todas as ITU´s foram monobacterianas, sendo o microorganismo mais frequentemente isolado a Escherichia coli. Verificou-se multirresistência em 10 das 28 bactérias isoladas. A gentamicina foi o antibiótico com melhor perfil de sensibilidade global e o que apresentou mais resistências foi a tetraciclina. O antibiótico mais prescrito de forma empírica foi a enrofloxacina. Este estudo, especialmente se realizado de forma periódica, poderá ser um contributo para a elaboração de guias institucionais de antibioterapia adequada e minimização do aparecimento de resistências bacterianas.

A Vancomicina na prática clínica : artigo de revisão

A vancomicina é um antibiótico glicopeptídico activo contra bactérias Gram-positivos. É usada ao nível hospitalar, prinicipalmente para combater infecções por Staphylococcus aureus resistentes à meticilina (SARM). QUando se administra vancomicina, são várias as situações que requerem a monitorização dos seus seus níveis séricos e o ajuste posológico das dores administradas. O presente artigo tem como objectivo rever os principais conceitos farmacodiâmicos e farmacocinéticos relacionados com este fármaco, realçando-se a importância da sua monitorização na prática clínica.

Caracterização das infeções do trato urinário de origem microbiana : casuística de um Hospital Veterinário de Lisboa

As infeções do trato urinário (ITU’s) são doenças infeciosas frequentes na prática clínica veterinária, sendo fundamental uma correta antibioterapia, principalmente pelo crescente desenvolvimento de resistências bacterianas aos antibióticos. Realizou-se um estudo retrospetivo, englobando 86 animais admitidos no Hospital Veterinário do Restelo, submetidos a urocultura, com o objetivo de caracterizar as ITU’s microbianas neste hospital, avaliando a sua epidemiologia e suscetibilidade antibiótica das bactérias isoladas. Da totalidade das uroculturas realizadas (n=86), 28 foram positivas, 18 em canídeos e 10 em felídeos, sem predisposição racial, mais em fêmeas nos canídeos e em machos nos felídeos. A idade média dos animais com ITU foi 8 anos nos canídeos e 10 anos nos felídeos. Todas as ITU´s foram monobacterianas, sendo o microorganismo mais frequentemente isolado a Escherichia coli. Verificou-se multirresistência em 10 das 28 bactérias isoladas. A gentamicina foi o antibiótico com melhor perfil de sensibilidade global e o que apresentou mais resistências foi a tetraciclina. O antibiótico mais prescrito de forma empírica foi a enrofloxacina. Este estudo,especialmente se realizado de forma periódica, poderá ser um contributo para a elaboração de guias institucionais de antibioterapia adequada e minimização do aparecimento de resistências bacterianas.

Determinação de tetraciclinas em leite por cromatografia de camada fina

As tetraciclinas são compostos antibacterianos utilizados em bovinos de leite para tratamento de doenças infecciosas, como a mastite, mas também como aditivos em ração animal. O uso das tetraciclinas pode conduzir à presença de resíduos destes fármacos no leite, principalmente se não forem utilizados de acordo com as indicações, nem respeitado o período mínimo de eliminação dos antibióticos pelo leite. A presença de resíduos de antibióticos no leite interfere no processo industrial dos seus derivados, podendo inviabilizar a produção destes e, consequentemente, causar igualmente prejuízos económicos, como por exemplo, pela inibição de fermentos lácticos que são culturas de microorganismos utilizados na produção de iogurtes, queijos e outros produtos lácteos. Os resíduos de antibióticos no leite de consumo podem representar riscos à saúde humana, podendo causar reacções alérgicas em indivíduos sensíveis ou ter um efeito adverso na flora intestinal humana, prejudicando a sua acção protectora local, além de propiciar a selecção de populações bacterianas resistentes.(Denobile & Nascimento, 2004)

Mecanismos de resistência a antibióticos

Os antibióticos são usados com o intuíto de prevenir ou tratar uma infeção bacteriana. No entanto, o seu uso abusivo favorece a seleção de estirpes resistentes, contribuindo para o aumento das populações resistentes. Os mecanismos de resistência bacterianos são geralmente adquiridos, por transferência de genes entre estirpes bacterianas promovida por plasmídeos, fagos ou elementos transponíveis. Também podem ocorrer por mutação do ADN, no entanto este mecanismo genético é pouco representativo. A aquisição de novos mecanismos de resistência diminui ou inibe a acção do antibiótico. Por outro lado a bactéria também apresenta uma resistência intrínseca a algumas bacterias ou seja uma resistência natural, onde os genes de resistência existem no genoma da estirpe selvagem e são transmitidos às gerações seguintes no código genético. São exemplos destas resistências a alteração da permeabilidade na membrana da bactéria, as bombas de efluxo, a produção enzimática e a alteração do local de acção na bactéria. A resistência das bactérias aos antibioticos é um problema mundial sério, que coloca em risco a saúde pública. Organizações internacionais como a OMS têm criado nos últimos anos guidelines com o objectivo de diminuir as resistências das bactérias aos antibióticos. É fundamental uma participação activa de todos os profissionais de saúde no sentido de melhorar a prescrição e dispensa de antibióticos.

Fagoterapia como alternativa ao uso dos antibióticos convencionais

Nas últimas décadas, a investigação de antibióticos com novos mecanismos de acção, tem vindo a ser motivada pela contínua emergência de estirpes bacterianas multirresistentes. No entanto, nos últimos anos esse desenvolvimento tem vindo a abrandar, o que representa um grave problema de saúde pública. Antes da era dos antibióticos a fagoterapia representava a terapêutica de primeira linha no tratamento de infecções bacterianas. Como a ausência de recursos impossibilitava a compreensão dos mecanismos de acção moleculares do fago, a fagoterapia era apenas sustentada pelo conhecimento empírico. A ausência de conhecimento associada ao início da era dos antibióticos foram condições suficientes para que a terapêutica fágica fosse posta de parte, à excepção de alguns países da Europa do Leste. De acordo com a literatura disponibilizada por estes países, vários têm sido os casos de sucesso no tratamento de infecções bacterianas, incluindo infecções causadas por estirpes multirresistentes aos antibióticos convencionais. No entanto, contrariamente aos ensaios clínicos, a maioria destes estudos omite informação crítica que impossibilita a interpretação dos respectivos resultados. Actualmente, as novas ferramentas oferecidas pelos avanços biotecnológicos possibilitam não só a compreensão do mecanismo de infecção bacteriana como também permitem compreender melhor a interacção entre os bacteriófagos e o organismo humano. Como tal, no futuro, a fagoterapia pode ser considerada uma alternativa efectiva para solucionar os casos críticos de multirresistência bacteriana aos antibióticos convencionais.

Avaliação da relação entre contagens de células somáticas e os agentes mais prevalentes de mastite em explorações leiteiras da região de entre Douro e Vouga

Quando um microrganismo patogénico invade a glândula mamária, através do canal do teto, pode ocorrer infecção intramamária, desencadeando uma resposta inflamatória – a mastite. Esta possui diversas etiologias, sendo normalmente de origem bacteriana. Na resposta inflamatória, actuam as células somáticas presentes no leite. O presente estudo teve como principal objectivo avaliar a relação entre as contagens de células somáticas e os agentes causadores de mastite em amostras de leite. Foram utilizados dados referentes aos resultados de análises de leite para diagnóstico de mastite realizadas em amostras de explorações de Entre Douro e Vouga. Os resultados consistem em identificação dos agentes e respectivo antibiograma, CCS, sendo ainda registado o objectivo da análise (Secagem ou Tratamento). Determinaram-se as prevalências dos agentes, avaliando de seguida a relação entre as seguintes variáveis: agentes e CCS; CCS e objectivo da análise; e entre agentes e objectivo da análise. Concluiu-se que os Staphylococcus coagulase-negativa são os mais prevalentes, 14,5%, seguindo, Streptococcus uberis, 7,6%; Escherichia coli, 6,3%; Lactococcus garviae, 5,8% e Staphylococcus aureus, 4,1%. Concluiu-se ainda, a existência de diferenças estatisticamente significativas nas análises realizadas, confirmando a relação entre as demais variáveis.

Systemic gut microbial modulation of bile acid metabolism in host tissue compartments

We elucidate the detailed effects of gut microbial depletion on the bile acid sub-metabolome of multiple body compartments (liver, kidney, heart, and blood plasma) in rats. We use a targeted ultraperformance liquid chromatography with time of flight mass-spectrometry assay to characterize the differential primary and secondary bile acid profiles in each tissue and show a major increase in the proportion of taurine-conjugated bile acids in germ-free (GF) and antibiotic (streptomycin/penicillin)-treated rats.Although conjugated bile acids dominate the hepatic profile (97.0 ± 1.5%) of conventional animals, unconjugated bile acids comprise the largest proportion of the total measured bile acid profile in kidney (60.0±10.4%) andheart (53.0 ± 18.5%) tissues. In contrast, in the GF animal, taurine-conjugated bile acids (especially taurocholic acid and tauro-β-muricholic acid) dominated the bile acid profiles (liver: 96.0 ± 14.5%; kidney: 96 ± 1%; heart: 93 ± 1%; plasma: 93.0 ± 2.3%), with unconjugated and glycine-conjugated species representing a small proportion of the profile. Higher free taurine levels were found in GF livers compared with the conventional liver (5.1-fold; P < 0.001). Bile acid diversity was also lower in GF and antibiotic-treated tissues compared with conventional animals. Because bile acids perform important signaling functions, it is clear that these chemical communication networks are strongly influencedbymicrobial activitiesormodulation, as evidenced by farnesoid X receptor-regulated pathway transcripts. The presence of specific microbial bile acid co-metabolite patterns in peripheral tissues (including heart and kidney) implies a broader signaling role for these compounds and emphasizes the extent of symbiotic microbial influences in mammalian homeostasis.

The staphylococcus aureus surface protein IsdA mediates resistance to the innate defenses of human skin

Resistance to human skin innate defenses is crucial for survival and carriage of Staphylococcus aureus, a common cutaneous pathogen and nasal colonizer. Free fatty acids extracted from human skin sebum possess potent antimicrobial activity against S. aureus. The mechanisms by which S. aureus overcomes this host defense during colonization remain unknown. Here, we show that S. aureus IsdA, a surface protein produced in response to the host, decreases bacterial cellular hydrophobicity rendering them resistant to bactericidal human skin fatty acids and peptides. IsdA is required for survival of S. aureus on live human skin. Reciprocally, skin fatty acids prevent the production of virulence determinants and the induction of antibiotic resistance in S. aureus and other Gram-positive pathogens. A purified human skin fatty acid was effective in treating systemic and topical infections of S. aureus suggesting that our natural defense mechanisms can be exploited to combat drug-resistant pathogens.

Fecal microbiota in patients receiving enteral feeding are highly variable and may be altered in those who develop diarrhea

Background: The pathogenesis of diarrhea in patients receiving enteral feeding includes colonic water secretion, antibiotic prescription, and enteropathogenic colonization, each of which involves an interaction with the gastrointestinal microbiota. Objective: The objective was to investigate temporal changes in the concentrations of fecal microbiota and short-chain fatty acids (SCFAs) in patients starting 14-d of enteral feeding and to compare these changes between patients who do and do not develop diarrhea. Design: Twenty patients starting exclusive nasogastric enteral feeding were monitored for 14 d. Fecal samples were collected at the start, middle, and end of this period and were analyzed for major bacterial groups by using culture independent fluorescence in situ hybridization and for SCFAs by using gas-liquid chromatography. Results: Although no significant changes in fecal microbiota or SCFAs were observed during enteral feeding, stark alterations occurred within individual patients. Ten patients (50%) developed diarrhea, and these patients had significantly higher concentrations of clostridia (P = 0.026) and lower concentrations (P = 0.069) and proportions (P = 0.029) of bifidobacteria. Patients with and without diarrhea had differences in the proportion of bifidobacteria (median: 0.4% and 3.7%; interquartile range: 0.8 compared with 4.3; P = 0.035) and clostridia (median: 10.4% and 3.7%; interquartile range: 14.7 compared with 7.0; P = 0.063), respectively, even at the start of enteral feeding. Patients who developed diarrhea had higher concentrations of total fecal SCFAs (P = 0.044), acetate (P = 0.029), and butyrate (P = 0.055). Conclusion: Intestinal dysbiosis occurs in patients who develop diarrhea during enteral feeding and may be involved in its pathogenesis. Am J Clin Nutr 2009; 89: 240-7.

Modulation of anti-pathogenic activity in canine-derived Lactobacillus species by carbohydrate growth substrate

Aims: To investigate the effect of various carbon sources on the production of extracellular antagonistic compounds against two Escherichia coli strains and Salmonella enterica serotype Typhimurium by three canine-derived lactobacilli strains. Methods and Materials: Cell-free preparations, pH neutralized, were used in antibiotic disc experiments as an initial screening. The bacteria/carbohydrate combinations that showed inhibition of the growth of those pathogens, were further investigated in batch co-culture experiments. The cell-free supernatants of the cultures, that decreased the population number of the pathogens in the co-culture experiments to log CFU ml(-1) less than or equal to 4, were tested for inhibition of the pathogens in pure cultures at neutral and acidic pH. Conclusions: The results showed that the substrate seems to affect the production of antimicrobial compounds and this effect could not just be ascribed to the ability of the bacteria to grow in the various carbon sources. L. mucosae, L. acidophilus and L. reuteri, when grown in sugar mixtures consisting of alpha-glucosides (Degree of Polymerization (DP) 1-4) could produce antimicrobial compounds active against all three pathogens in vitro. This effect could not be attributed to a single ingredient of those sugar mixtures and was synergistic. This inhibition had a dose-response characteristic and was more active at acidic pH. Significance and Impact of the Study: Knowledge of the effect that the carbon source has on the production of antimicrobial compounds by gut-associated lactobacilli allows the rational design of prebiotic/probiotic combinations to combat gastrointestinal pathogens.

In vitro studies on colonization resistance of the human gut microbiota to Candida albicans and the effects of tetracycline and Lactobacillus plantarum LPK

An anaerobic three-vessel continuous-flow culture system, which models the three major anatomical regions of the human colon, was used to study the persistence of Candida albicans in the presence of a faecal microbiota. During steady state conditions, overgrowth of C. albicans was prevented by commensal bacteria indigenous to the system. However antibiotics, such as tetracycline have the ability to disrupt the bacterial populations within the gut. Thus, colonization resistance can be compromised and overgrowth of undesirable microorganisms like C. albicans can then occur. In this study, growth of C. albicans was not observed in the presence of an established faecal microbiota. However, following the addition of tetracycline to the growth medium, significant growth of C. albicans occurred. A probiotic Lactobacillus plantarum LPK culture was added to the system to investigate whether this organism had any effects upon the Candida populations. Although C. albicans was not completely eradicated in the presence of this bacterium, cell counts were markedly reduced, indicating a compromised physiological function. This study shows that the normal gut flora can exert 'natural' resistance to C. albicans, however this may be diminished during antibiotic intake. The use of probiotics can help fortify natural resistance.

Emergence of variants with altered survival properties in stationary phase cultures of Campylobacter jejuni

During the stationary phase of Campylobacter jejuni NCTC 11351 viable numbers fluctuate in a characteristic fashion. After reaching the maximum cell count (ca. 2 X 10(9) CFU/ml) in early stationary phase (denoted phase 1), viable numbers subsequently decrease to about 10(6) CFU/ml after 48 h and then increase again to about 10(8) CFU/ml (denoted phase 2) before decreasing once more to a value intermediate between the previous maximum and minimum values. To investigate whether the increase in viable numbers following the initial decline was due to the emergence of a new strain with a growth advantage in stationary phase analogous to the 'GASP' phenotype described in Escherichia coli [Science 259 (1993) 1757], we conducted mixed culture experiments with cells from the original culture and antibiotic-resistant marked organisms isolated from the re-growth phase. In many experiments of this type, strains isolated from phase 2 failed to out-compete the original strain and we have thus been unable to demonstrate a convincing GASP phenotype. However, strains isolated from phase 2 showed a much lower rate of viability loss in early stationary phase and a small increase in resistance to aeration, peroxide challenge and heat, indicating that the emergent strain was different from the parent. These results support the view that dynamic population changes occur during the stationary phase of C jejuni that may play a role in the survival of this organism. (C) 2003 Published by Elsevier B.V.