Serum antibodies to oral anaerobic bacteria in patients with rheumatoid arthritis

BACKGROUND: This study was conducted to determine the component that causes the disease in rheumatoid arthritis (RA), which shows great resemblance to periodontitis in a pathologic context. MATERIALS AND METHODS: Within this study, the pathogen-specific IgG levels formed against Porphyromonas gingivalis FDC 381, Prevotella melaninogenica ATCC 25845, Actinobacillus actinomycetemcomitans Y4, Bacteroides forsythus ATCC 43047, and Prevotella intermedia 25611 oral bacteria were researched from the blood serum samples of 30 RA patients and 20 healthy controls with the enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) method. RESULTS: The IgG levels of P gingivalis, P intermedia, P melaninogenica, and B forsythus were found to be significantly higher in RA patients when compared with those of the controls. Of the other bacteria antibodies, A actinomycetemcomitans was not found at greater levels in RA serum samples in comparison with the healthy samples. CONCLUSION: The antibodies formed against P gingivalis, P intermedia, P melaninogenica, and B forsythus could be important to the etiopathogenesis of RA.

Utilización de antimicrobianos en las infecciones odontogénicas en niños y adolescentes: análisis farmacocinético/farmacodinámico (PK/PD)

El objetivo de este estudio es evaluar la eficacia de los tratamientos más utilizados en infecciones odontogénicas en niños y adolescentes aplicando criterios farmacocinéticos/farmacodinámicos (PK/PD). Se han simulado las curvas de concentración plasmática libre-tiempo a partir de parámetros farmacocinéticos medios de amoxicilina, amoxicilina-ácido clavulánico, cefuroxima axetilo, espiramicina, clindamicina, azitromicina y metronidazol. Para los antibióticos con actividad dependiente del tiempo, se ha calculado el tiempo durante el cual las concentraciones permanecen por encima de la concentración inhibitoria mínima (CIM90) de los microorganismos (T>CIM). Para los antimicrobianos con actividad dependiente de la concentración, se ha calculado el cociente entre el área bajo la curva y la CIM90 (ABC/CIM90). Con amoxicilina-ácido clavulánico (80 mg/kg/día) se han obtenido índices de eficacia adecuados frente a los microorganismos estudiados (T > CIM > 40%), excepto paraVeillonella spp. Clindamicina (40 mg/kg/día) también ha presentado índices PK/PD adecuados frente a la mayoría de los patógenos, excepto Lactobacillus, Actinobacillus actinomycetemcomitans, Peptostreptococcus resistente a penicilina y Eikenella corrodens. Con dosis altas de amoxicilina los resultados no han sido satisfactorios frente a varias especies bacterianas. Con azitromicina y metronidazol no se han alcanzado valores adecuados frente a la mayoría de patógenos (ABC/CIM90 < 25). En conclusión, el tratamiento empírico más adecuado en infecciones odontogénicas en niños y adolescentes es amoxicilina-ácido clavulánico en altas dosis de amoxicilina, aunque se puede utilizar como alternativa clindamicina. Sería conveniente confirmar estos resultados mediante ensayos clínicos, para cuyo diseño y evaluación podría ser de gran utilidad la aplicación de estudios PK/PD.

Aggregatibacter actinomycetemcomitans em pacientes com síndrome de down: influência da condição periodontal e higiene bucal

Patients with Down syndrome have varying degrees of mental retardation, physical and motor, and apparently are more susceptible to infectious diseases. Thus, the present study aimed to evaluate the occurrence of Aggregatibacter actinomycetemcomitans in saliva and subgingival biofilms and above of children and adolescents with Down syndrome and analyze the influence of diet, socioeconomic and cultural factors and periodontal condition. After assessing the socio-economic and behavioral, were collected clinical specimens, which were transported to the laboratory of Microbiology and Immunology FOA-UNESP for detection of microorganisms by molecular method and periodontal conditions were evaluated according to the Periodontal Screening Index and Recording. The control group consisted of individuals without the syndrome. The results were analyzed by chi-square test for proportion analysis of variables with three or more categories, or the Mann-Whitney test. The data analysis of this study showed that the occurrence of A. actinomycetemcomitans ranged from 0.0% to 25.0%, both in the group of patients with Down syndrome, as for the control group and this was not affected by socioeconomic characteristics of the target population, either by oral hygiene standards

An evaluation of the apxIVA based PCR-REA method for differentiation of Actinobacillus pleuropneumoniae

A restriction analysis of PCR (PCR-REA) amplified apxIVA gene has been suggested as an alternative method for serotyping of Actinobacillus pleuropneumoniae by Jaglic et al. [Jaglic, Z., Svastova, P., Rychlik, I., Nedbalcova, K., Kucerova, Z., Pavlik, I., Bartos, M., 2004. Differentiation of Actinobacillus pleuropneumoniae by PCR-REA based on sequence variability of the apxIVA gene and by ribotyping. Vet. Microbiol. 103, 63-69]. The current study investigated whether this alternative method could distinguish between the reference strains of serovars 13-15 and the value of the method when applied to 47 field isolates representing serovars 1-3, 5, 7-9, 12 and 15 as well as non-typable isolates. The reference strains of serovars 13 and 14 had the same sized product after the apxIVA PCR, while the product for serovar 15 was of different size compared to all the other serovar reference strains. The CfoI digest profiles of the reference serovars 13 and 14 strains were different from each other and from all other serovars. The HpaII digest profiles of these two serovars were very similar to each other, but both were distinctively different from the other serovar profiles. The CfoI digest profile of serovar 15 strain was very similar to the serovars 3 and 12 strains except for two faint extra bands for serovar 15. The HpaII digest profiles of serovars 12 and 15 reference strains were identical. The PCR-REA method correctly recognized the serovar of 21 of 43 field isolates. It was concluded that the method was a useful additional tool to support, but could not replace, conventional serotyping.

Variation in the antimicrobial susceptibility of actinobacillus pleuropneumoniae isolates in a pig, within a batch of pigs, and among batches of pigs from one farm

Antimicrobial resistance in bacterial porcine respiratory pathogens has been shown to exist in many countries. However, little is known about the variability in antimicrobial susceptibility within a population of a single bacterial respiratory pathogen on a pig farm. This study examined the antimicrobial susceptibility of Actinobacillus pleuropneumoniae using multiple isolates within a pig and across the pigs in three different slaughter batches. Initially, the isolates from the three batches were identified, serotyped, and subsample genotyped. All the 367 isolates were identified as A. pleuropneumoniae serovar 1, and only a single genetic profile was detected in the 74 examined isolates. The susceptibility of the 367 isolates of A. pleuropneumoniae to ampicillin, tetracycline and tilmicosin was determined by a disc diffusion technique. For tilmicosin, the three batches were found to consist of a mix of susceptible and resistant isolates. The zone diameters of the three antimicrobials varied considerably among isolates in the second sampling. In addition, the second sampling provided statistically significant evidence of bimodal populations in terms of zone diameters for both tilmicosin and ampicillin. The results support the hypothesis that the antimicrobial susceptibility of one population of a porcine respiratory pathogen can vary within a batch of pigs on a farm.

Fibroblastos gengivais humanos em co-cultura com Aggregatibacter actinomycetemcomitans lisogênico induzem a liberação de fago

A relação entre bacteriófagos e virulência bacteriana é um modelo muito intrigante e pouco estudado na patogênese periodontal, uma vez que um patógeno periodontal pode ser lisogênico. O objetivo do nosso estudo é determinar a capacidade de fibroblastos gengivais humanos de induzir as cepas lisogênicas de Aggregatibacter actinomycetemcomitans. Dois experimentos foram realizados seguidos da titulação de fago. Os experimentos consistiram da co-cultura com fibroblastos gengivais humanos e três cepas de Aa [Aa29524, Aa2112, Aa29524(Ø2112)], não lisogênica, lisogênica e lisogênica induzida em laboratório, respectivamente. Em três momentos distintos (no experimento 1: 0, 2 e 4 horas; e no experimento 2: 2, 4 e 6 horas), o sobrenadante da co-cultura foi filtrado e cultivado overnight com a bactéria indicadora (Aa29524) e analisado para a capacidade de lisar a célula indicadora. Em ambos os experimentos, o sobrenadante da co-cultura de fibroblastos gengivais humanos com Aa lisogênico e Aa lisogênico induzido em laboratório, ao ser cultivado com a bactéria indicadora, promoveu lise da mesma, resultando no aumento da produção de fago. Pode-se concluir que, nesse estudo os fibroblastos gengivais humanos foram capazes de induzir cepas lisogênicas de Aggregatibacter actinomycetemcomitans.

Detecção de anticorpos séricos produzidos contra as proteínas do bacteriófago 17 do Aggregatibacter actinomycetemcomitans.

Aggregatibacter actinomycetemcomitans (Aa) é uma bactéria associada à Periodontite Agressiva (PA). Ela invade tecidos moles, com ocorrência de lisogenia e bacteriófagos presentes em até 69% das subespécies. Estudos in vitro sugerem que a indução do bacteriófago (Aa17) ocorre numa co-cultura de Aa lisogênico com fibroblastos humanos. Se esta interação ocorre in vivo, com liberação do vírus, uma reação imunológica contra o Aa17 aconteceria. O objetivo deste estudo é constatar se anticorpos (AC) contra proteínas do Aa17 existem e estão associados à doença periodontal. Um objetivo adicional foi testar a resposta de AC contra os sorotipos do Aa. 52 indivíduos participaram: 31 com PA, 5 com Periodontite Crônica (PC) e 16 com Periodonto Saudável (PS). Soro foi coletado após a classificação clínica. As proteínas do Aa17 foram obtidas de preparações purificadas. As subespécies do Aa utilizadas para amostras de proteínas através de sonicação foram: 43717(American Tissue Culture Collection - ATCC) sorotipo A, 43718 (ATCC) sorotipo B, 33384 (ATCC) sorotipo C, IDH781 sorotipo D, NJ9500 sorotipo E and CU1000 sorotipo F. As proteínas foram separadas em géis de poliacrilamida e transferidas para membranas de nitrocelulose. As reações de Western-blotting ocorreram com o AC primário sendo o soro de cada indivíduo. Todas as membranas foram lidas pelo sistema Odyssey que captura sinais no AC secundário (antihumano). A resposta de AC contra ao menos uma proteína do Aa17, assim como pelo menos um sorotipo do Aa foi observado em todos, com exceção de dois indivíduos (com PS), participantes. Um indivíduo do grupo PC e três do PA tiveram resposta de AC contra alguns, mas não todos os sorotipos do Aa. A resposta de AC contra todos os sorotipos foi o achado mais comum nos grupos PA (28/31), PS (14/16) e PC (4/5). A resposta de AC contra o complexo de proteínas do Aa17 foi observado em 7 indivíduos com PA, 2 com PC e 6 com PS. A presença de AC contra qualquer proteína do Aa17 tem significância estatística (p= 0,044), assim como a resposta de AC contra o sorotipo C (p= 0,044). Reações intensas foram vistas quando o soro reagiu contra proteínas do sorotipo C; em alguns casos um sinal tão forte que cobriu a maioria da faixa. Essa resposta intensa esteve presente em 17, 3 e 1 dos indivíduos com PA, PC e PS e tem significância estatística entre os grupos PA e PS (p= 0,001). A resposta de AC contra uma proteína do Aa17 ou seu complexo foi observado em todos os grupos. Esse achado sugere que a indução in vitro do Aa17 poderia também ocorrer in vivo, embora não sendo necessariamente associada à periodontite. A resposta de AC contra vários sorotipos do Aa foi um achado comum e não associado com a doença. Entretanto, a presença e a intensidade da resposta de AC contra o sorotipo C está associada à PA.

Efficient succinic acid production from glycerol by actinobacillus succinogenes using dimethyl sulfoxid as electron acceptor

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Química e Bioquímica

Bioproduction of succinic acid from renewable feedstocks by Actinobacillus succinogenes 130Z

Succinic acid (SA) is a highly versatile building block that is used in a wide range of industrial applications. The biological production of succinic acid has emerged in the last years as an efficient alternative to the chemical production based on fossil fuels. However, in order to fully replace the competing petro-based chemical process from which it has been produced so far, some challenges remain to be surpassed. In particular, one main obstacle would be to reduce its production costs, mostly associated to the use of refined sugars. The present work is focused on the development of a sustainable and cost-e↵ective microbial production process based on cheap and renewable resources, such as agroindustrial wastes. Hence, glycerol and carob pods were identified as promising feedstocks and used as inexpensive carbon sources for the bioproduction of succinic acid by Actinobacillus succinogenes 130Z, one of the best naturally producing strains. Even though glycerol is a highly available carbon source, as by-product of biodiesel production, its consumption by A. succinogenes is impaired due to a redox imbalance during cell growth. However, the use of an external electron acceptor such as dimethylsulfoxide (DMSO) may improve glycerol metabolism and succinic acid production by this strain. As such, DMSO was tested as a co-substrate for glycerol consumption and concentrations of DMSO between 1 and 4% (v/v) greatly promoted glycerol consumption and SA production by this biocatalyst. Aiming at obtaining higher succinic acid yield and production rate, batch and fed-batch experiments were performed under controlled cultivation conditions. Batch experiments resulted in a succinic acid yield on glycerol of 0.95 g SA/g GLY and a production rate of 2.13 g/L.h, with residual production of acetic and formic acids. In fed-batch experiment, the SA production rate reached 2.31 g/L.h, the highest value reported in the literature for A. succinogenes using glycerol as carbon source. DMSO dramatically improved the conversion of glycerol by A. succinogenes and may be used as a co-substrate, opening new perspectives for the use of glycerol by this biocatalyst. Carob pods, highly available in Portugal as a residue from the locust bean gum industry, contain a significant amount of fermentable sugars such as sucrose, glucose and fructose and were also used as substrate for succinic acid production. Sugar extraction from raw and roasted carobs was optimized varying solid/water ratio and extraction time, maximizing sugar recovery while minimizing the extraction of polyphenols. Kinetic studies of glucose, fructose and sucrose consumption by A. succinogenes as individual carbon sources till 30 g/L were first determined to assess possible metabolic diferences. Results showed no significant diferences related to sugar consumption and SA production between the diferent sugars. Carob pods water extracts were then used as carbon source during controlled batch cultivations. (...)

Asociación de la presencia de aggregatibacter actinomycetemcomitans, porphyromonas gingivalis y prevotella intermedia en conjunto con la enfermedad periodontal con embarazo pretermino y producto de bajo peso.

Tesis (Maestría en Ciencias Odontológicas con Orientación en Periodoncia con Implantología) UANL, 2012.

Étude des gènes d'Actinobacillus pleuropneumoniae exprimés en conditions d'infection

Actinobacillus pleuropneumoniae est l’agent étiologique de la pleuropneumonie porcine. La bactérie se transmet par voies aériennes et contacts directs. Plusieurs facteurs de virulence ont été identifiés, nommément les polysaccharides capsulaires, les lipopolysaccharide, les exotoxines ApxI à IV et de nombreux mécanismes d’acquisition du fer. Aucun vaccin efficace contre tous les sérotypes de la bactérie n’a encore été élaboré. Afin de mieux comprendre de quelle façon A. pleuropneumoniae régule la transcription de ses nombreux facteurs de virulence et de découvrir de nouvelles cibles potentielles pour l’élaboration de vaccins efficaces, le profil transcriptomique de la bactérie a été étudié dans des conditions simulant l’infection ainsi qu’à la suite d’une infection naturelle aiguë chez l’animal. Des biopuces de première et de seconde génération (AppChip1 et AppChip2) comportant respectivement 2025 cadres de lecture ouverts (ORF) de la version préliminaire du génome d’A. pleuropneumoniae sérotype 5b souche L20 et 2033 ORF de la version finale annotée du même génome ont été utilisées. Dans un premier temps, des expériences réalisées dans des conditions de concentration restreinte en fer ont permis d’identifier 210 gènes différentiellement exprimés, dont 92 étaient surexprimés. Plusieurs nouveaux mécanismes d’acquisition du fer ont pu être identifiés, incluant un système homologue au système YfeABCD de Yersinia pestis, impliqué dans l’acquisition du fer chélaté, ainsi que des gènes homologues aux composantes du système HmbR de Neisseria meningitidis impliqué dans l’acquisition du fer à partir de l’hémoglobine. Dans des conditions de culture permettant la formation de biofilms, les gènes tadC et tadD d’un opéron tad (« tight adherence locus ») putatif, les gènes pgaBC impliqués dans la synthèse d’un polysaccharide de la matrice du biofilm ainsi que deux gènes présentant de fortes homologies avec un gène codant pour l’adhésine auto-transporteur Hsf retrouvée chez Haemophilus influenzae ont montré une surexpression significative. Plusieurs de ces gènes ont également été retrouvés lors d’expériences réalisées avec des cellules épithéliales d’origine pulmonaire en culture, qui ont permis d’identifier 170 gènes différentiellement exprimés après la croissance planctonique au-dessus des cellules, et 131 autres suite à l’adhésion à ces cellules. Parmis les gènes surexprimés, les gènes tadB et rcpA de l’opéron tad putatif, les gènes pgaBC ainsi que le gène codant pour l’homologue d’Hsf ont été retrouvés. En présence de liquide de lavage broncho-alvéolaire (BALF), 156 gènes ont montré un profil d’expression modifié, et le gène apxIVA, identifié comme étant surexprimé, a pu être détecté pour la première fois dans des conditions de croissance in vitro. Finalement, des expériences visant à déterminer les gènes utilisés directement chez l’animal en phase aiguë de la pleuropneumonie porcine ont permis d’identifier 150 gènes qui étaient différentiellement exprimés. En plus d’identifier des gènes d’un possible opéron codant pour un fimbriae de type IV, 3 des 72 gènes surexprimés sont conservés chez tous les sérotypes d’A. pleuropneumoniae et codent pour des protéines ou lipoprotéines de surface. Nos expériences ont permis d’identifier plusieurs nouveaux facteurs de virulence potentiels chez A. pleuropneumoniae ainsi que plusieurs nouvelles cibles potentielles pour l’élaboration de vaccins efficaces contre tous les sérotypes.

Modèles cellulaires pour étudier les interactions entre Actinobacillus pleuropneumoniae et le virus du syndrome reproducteur et respiratoire porcin

Durant une infection pulmonaire, les porcs sont souvent infectés par plus d’un microorganisme. Actinobacillus pleuropneumoniae et le virus du syndrome reproducteur et respiratoire porcin (VSRRP) sont des pathogènes qui peuvent infecter de manière simultanée les porcs. L’objectif du présent projet est d’étudier l’interaction entre ces pathogènes. Les deux lignées cellulaires permissives au VSRRP utilisées sont les cellules « St-Jude porcine lung » (SJPL) et MARC-145. Les cellules ont été pré-infectées avec le VSRRP, puis infectées avec A. pleuropneumoniae. Un dosage de la lactate déshydrogénase a montré qu’une co-infection VSRRP-A. pleuropneumoniae comparée à une infection simple augmente significativement la cytotoxicité. Dans les mêmes conditions expérimentales, une pré-infection virale ne semble pas affecter l’adhérence d’A. pleuropneumoniae aux cellules. À l’aide de tests ELISA, il a été possible de démontrer la production d’IL-8 et d’INF-γ lorsqu’il y a infection des cellules. Pour ce qui est du TNF-α, d’IL-6 et d’IL-10, ces cytokines ne sont pas détectées en présence des pathogènes étudiés. Des expériences de pré-infection bactérienne suivie d’infection virale ont également été réalisées. Il a été démontré que la pré-infection avec A. pleuropneumoniae diminuait la réplication du VSRRP chez la lignée cellulaire SJPL, mais cela n’est pas observé avec la lignée cellulaire MARC-145. Les résultats préliminaires ont démontré que cette diminution de la réplication serait causée par une molécule de faible poids moléculaire sécrétée dans le surnageant bactérien et celle-ci serait résistante à la chaleur. Les lignées cellulaires SJPL et MARC-145 représentent de bons modèles pour l’étude des infections mixtes des voies respiratoires du porc.

Sélection de mutations affectant la formation de biofilm chez Actinobacillus pleuropneumoniae

Actinobacillus pleuropneumoniae (App) est l’agent étiologique de la pleuropneumonie porcine, une infection pulmonaire contagieuse chez les porcs. Parmi les nombreux mécanismes de virulence retrouvés chez les bactéries, la formation de biofilms joue souvent un rôle important dans la pathogenèse. Il a été récemment démontré qu’App avait la capacité de former des biofilms in vitro. Dans notre laboratoire, la formation de biofilms par App a été évaluée en microplaques dans différents milieux de culture. Nous avons démontré que la souche de référence de sérotype 1 est capable de former des biofilms. Le but de ce travail est d’identifier des gènes impliqués dans la biosynthèse et dans la régulation de l’expression des biofilms chez App. L’objectif de cette étude était de générer une banque de mutants d’App 4074NalR à l’aide du transposon mini-Tn10. Cette banque de 1200 mutants a été criblée à l’aide du modèle in vitro de formation de biofilms en microplaques et en tubes : 24 mutants démontrant une formation de biofilms modifiée par rapport à la souche mère App 4074NalR ont été sélectionnés et identifiés, nous permettant ainsi de localiser le site d’insertion du transposon. Une analyse a permis d’identifier de nouveaux gènes impliqués dans la biosynthèse et dans la régulation de l’expression des biofilms chez App. Notre criblage a permis d’identifier 16 gènes connus impliqués dans la formation de biofilms chez App (hns) ou chez d’autres pathogènes (potD2, ptsI, tig and rpmF) mais également de nouveaux gènes impliqués dans la formation de biofilm (APL_0049, APL_0637 and APL_1572). Une caractérisation plus poussée de ces gènes nous permettra d’améliorer la compréhension des mécanismes impliqués dans la formation de biofilm chez App.

Rôle du lipopolysaccharide dans la pathogenèse d'actinobacillus pleuropneumoniae et dans son interaction avec le système immunitaire inné

Thèse numérisée par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal

Interaction entre le virus SRRP et Actinobacillus pleuropneumoniae dans un modèle d'infection en culture cellulaire

Le virus du syndrome reproducteur et respiratoire porcin (VSRRP) est un pathogène d’importance dans l’industrie porcine et est responsable d’importantes pertes économiques. Il n’existe pas d’antiviral efficace contre celui-ci. Il a récemment été mis en évidence que le surnageant de culture d’Actinobacillus pleuropneumoniae, l’agent étiologique de la pleuropneumonie porcine, possédait une activité antivirale in vitro contre le VSRRP dans la lignée cellulaire SJPL. Les objectifs de mon projet sont (i) d’étudier les mécanismes cellulaires menant à l’activité antivirale causée par le surnageant de culture d’A. pleuropneumoniae, et (ii) de caractériser les molécules actives présentes dans le surnageant de culture d’A. pleuropneumoniae. Dans un premier temps, des analyses de protéome ont été effectuées et ont permis d’observer que le surnageant de culture modulait la régulation du cycle cellulaire. Dans le but d’analyser le cycle cellulaire des cellules SJPL, la cytométrie en flux a été utilisée et a permis de démontrer que le surnageant de culture induisait un arrêt du cycle cellulaire en phase G2/M. Deux inhibiteurs de la phase G2/M ont alors été utilisé. Il s'est avéré que ces inhibiteurs avaient la capacité d’inhiber le VSRRP dans les cellules SJPL. Enfin, la spectrométrie de masse a été utilisée dans le but de caractériser les molécules actives présentes dans le surnageant de culture d’A. pleuropneumoniae et d’identifier deux molécules. Ce projet a permis de démontrer pour la première fois qu’A. pleuropneumoniae est capable de perturber le cycle cellulaire et que ce dernier était un élément important dans l’effet antiviral contre le VSRRP.