In Helicobacter pylori auto-inducer-2, but not LuxS/MccAB catalysed reverse transsulphuration, regulates motility through modulation of flagellar gene transcription

BACKGROUND: LuxS may function as a metabolic enzyme or as the synthase of a quorum sensing signalling molecule, auto-inducer-2 (AI-2); hence, the mechanism underlying phenotypic changes upon luxS inactivation is not always clear. In Helicobacter pylori, we have recently shown that, rather than functioning in recycling methionine as in most bacteria, LuxS (along with newly-characterised MccA and MccB), synthesises cysteine via reverse transsulphuration. In this study, we investigated whether and how LuxS controls motility of H. pylori, specifically if it has its effects via luxS-required cysteine metabolism or via AI-2 synthesis only.

RESULTS: We report that disruption of luxS renders H. pylori non-motile in soft agar and by microscopy, whereas disruption of mccAHp or mccBHp (other genes in the cysteine provision pathway) does not, implying that the lost phenotype is not due to disrupted cysteine provision. The motility defect of the DeltaluxSHp mutant was complemented genetically by luxSHp and also by addition of in vitro synthesised AI-2 or 4, 5-dihydroxy-2, 3-pentanedione (DPD, the precursor of AI-2). In contrast, exogenously added cysteine could not restore motility to the DeltaluxSHp mutant, confirming that AI-2 synthesis, but not the metabolic effect of LuxS was important. Microscopy showed reduced number and length of flagella in the DeltaluxSHp mutant. Immunoblotting identified decreased levels of FlaA and FlgE but not FlaB in the DeltaluxSHp mutant, and RT-PCR showed that the expression of flaA, flgE, motA, motB, flhA and fliI but not flaB was reduced. Addition of DPD but not cysteine to the DeltaluxSHp mutant restored flagellar gene transcription, and the number and length of flagella.

CONCLUSIONS: Our data show that as well as being a metabolic enzyme, H. pylori LuxS has an alternative role in regulation of motility by modulating flagellar transcripts and flagellar biosynthesis through production of the signalling molecule AI-2.

Structural characterization of Helicobacter Pylori cell-surface lipopolysaccharides and exopolysaccharides

Doutoramento em Bioquímica

Helicobacter pylori: perspetivas do uso de compostos naturais no seu combate

Dissertação de mestrado, Ciências Farmacêuticas, Faculdade de Ciências e Tecnologias, Universidade do Algarve, 2015

A infecção por Helicobacter pylori em populações de Angola

RESUMO: A infecção por H. pylori, enquadra-se nas doenças infecciosas gastroduodenais e estima-se que mais de 50% da população mundial esteja infectada. A história natural da infecção por H. pylori, sofre interferências relacionadas com a genética do hospedeiro, a estirpe e as características da toxicidade da bactéria. Associam-se a estes factores, o tempo de exposição à infecção, assim como as condições sociais e higiéno-sanitárias. Paralelamente, o H. pylori é considerado o principal agente patogénico das doenças gastroduodenais. Este estudo teve como objectivo principal caracterizar a infecção por H. pylori em populações de Angola e sua avaliação como problema de Saúde Pública. Trata-se de um estudo prospectivo dirigido a dois grupos populacionais, um constituído por indivíduos aparentemente saudáveis, sem queixas gástricas específicas, em ambiente de comunidade, Grupo I, e outro, Grupo II, constituído por doentes que acorreram ao serviço de Gastrenterologia do Hospital Militar Principal de Luanda (HMP). No que diz respeito ao estudo na comunidade a pesquisa de H. pylori foi realizada pelo método ELISA de pesquisa de antigénios nas fezes. Por sua vez, a nível hospitalar, os métodos de diagnóstico da infecção por H. pylori foram: a endoscopia digestiva alta para a colheita de biópsias da mucosa gástrica destinadas ao exame anatomopatológico, ao exame citobacteriológico e aos métodos moleculares. Como método não invasivos foi utilizado o teste respiratório com ureia marcada. Grupo I: o diagnóstico da infecção por H. pylori, realizado pela pesquisa de antigénios deste microrganismo nas fezes, revelou uma frequência de 69,6% na população em estudo. Considerando em cada região, verificou-se que a região do Sambizanga possuía o valor mais elevado de frequência, 81,2%, seguida do Dinge com 79,5%, estatisticamente significativas (p 0,001). A avaliação da distribuição da frequência da infecção por grupo etário, revelou que os indivíduos com idade inferior a 15 anos, possuíam uma frequência de infecção de 63,5% e sendo de 76% nos indivíduos com idade superior a 15 anos. Este estudo permitiu concluir que a frequência da infecção por H. pylori nas regiões estudadas, é de 70% à excepção do Capulo, zona litoral em que não obstante as precárias condições de saneamento, a frequência da infecção por H. pylori é baixa. Grupo II: dos 309 doentes avaliados, verificou-se que 22 (7%), apresentavam uma mucosa normal e 287 (93%) uma mucosa alterada. A avaliação histológica das biópsias do antro, em 270 amostras de acordo com o Sistema de Sidney, em 235 (87,0%), revelou a presença de gastrite, 13 (4,8%) a presença de úlcera e em 9 (3,3%), uma lesão tumoral. A avaliação histológica da actividade nas 226 amostras do antro gástrico, verificou-se que 129 (57%) possuíam actividade e 97 (43%) não possuíam. O estudo das 255 biópsias do corpo, revelou em 212 (83,1%), a presença de lesões de gastrite, em 7 (2,7%), observaram-se lesões tumorais e 2 (0.8%) apresentaram úlcera. Dos 263 doentes avaliados histologicamente para pesquisa do H. pylori, 148 (58,2%) revelaram a presença positiva desta bactéria e 106 (41,7%) foram negativas. No que diz respeito à susceptibilidade aos macrólidos, do universo de 158 doentes com H. pylori positivo, 125 (79,1%) doentes apresentaram estirpes sensíveis aos macrólidos e 33 (20,9%) estirpes resistentes. Em relação aos factores de virulência, na avaliação conjunta dos dois factores de virulência estudados (cagA e vacA), em relação ao tipo de lesões encontradas na mucosa gástrica, verificou-se que dos 11 doentes com úlcera, 7 (63,6%), apresentavam uma estirpe cagA negativa, sendo 6 vacA s1 (85,7%), uma s2 e 4 (36,3%) com uma estirpe cagA positiva e vacA s1. Por sua vez dos 2 doentes com tumor, ambas as estirpes eram cagA negativas, sendo uma vacA s1 e outra vacA s2. Em relação aos factores de virulência nos doentes aos quais se diagnosticou úlcera e tumor apresentavam estirpe cagA negativa, vacAs1. Em relação ás lesões gástricas inflamatórias, os doentes com gastrite apresentavam cagA positivo. Do presente trabalho, em atenção aos resultados obtidos no que concerne a prevalência em populações sem queixas gastrenterológicas, recomenda-se que o mesmo se possa vir a replicar numa abrangência maior, realizando-se, por exemplo, estudos comparativos de prevalência entre as populações residentes no litoral (beira-mar) e as do interior. Pelas características genotípicas de H. pylori, em correspondência com as lesões encontradas, após novos estudos mais abrangentes, recomenda-se a avaliação de uma terapêutica mais acessível para o doente e que seja de maior eficácia. Face à escassez de médicos especialistas em gastrenterologia em Angola e de meios de diagnóstico, recomenda-se um estudo mais alargado da eficácia do seguimento do doente dispéptico, conforme protocolo avaliado pelo Colégio da Especialidade de Gastrenterologia da Ordem dos Médicos de Angola e já em prática em algumas instituições de saúde.--------------------------- ABSTRACT: H.pylori infection, is part of the gastroduodenal infectious diseases and it is estimated that over 50% of the world population is infected. The natural history of H.pylori infection, is influenced by host genetic, strain type, of bacterial virulence factors, time of exposure to the infection, as well as social and hygienic-sanitary conditions. In parallel, H.pylori is considered the main pathogen of gastroduodenal diseases. This study's main objective was to characterize H.pylori infection in populations of Angola and its evaluation as a public health problem. This is a prospective study conducted in two population groups, one in community environment composed by healthy individuals without specific gastric complaints - Group I, and Group II consisting of patients who went to the Gastroenterology Service of the Hospital Military of Luanda (HMP). As regards to the study in the community detection of H.pylori was carried out by antigen search in faeces using ELISA method. At hospital level H.pylori infection diagnostic methods were: upper gastrointestinal endoscopy to obtain gastric mucosal biopsies for histology, culture and molecular methods. As a non-invasive breath test with labelled urea was used. Group I: the diagnosis of H.pylori infection, by antigens detection in faeces, revealed a frequency of 69.6% in the study population. Whereas in each region, it was found that the Sambizanga region had the highest frequency of positive cases, 81.2% , followed by Dinge with 79.5%, Funda with 78.7 and Capulo with 39.8% being differences statistically significant (p=0.001). The evaluation of the distribution of the infection frequency by age group, revealed that individuals younger than 15 years had a frequency of 63.5% and in individuals older than 15 years, 76%. This study showed that the frequency of H.pylori infection in the regions studied was 70% exception due to Capulo, a coastal zone where despite the poor sanitation conditions; the frequency of H.pylori infection is lower. Group II: from the 309 patients evaluated, it was found that 22 (7%) had a normal mucosa and 287 (93%) a modified mucosa. Histological evaluation of antrum biopsies in 270 samples according to the Sydney System revealed the presence of gastritis in 235 (87.0%), the presence of ulcers in 13 (4.8%) and a tumour in 9 (3 3%). Histological assessment of activity in the gastric antrum of 226 samples, revealed that 129 (57%) had activity and 97 (43%) did not. The evaluation of the 255 corpus biopsies showed in 212 (83.1%), the presence of lesions of gastritis, in 7 (2.7%) tumour lesions and in 2 (0.8%) an ulcer. Of the 263 patients histological evaluated for H.pylori, 148 (58.2%) revealed the presence of this bacteria and 106 (41.7%) were negative. As regards susceptibility to macrolides from the universe of 158 patients with H.pylori, 125 (79.1%) patients had macrolides susceptible strains and 33 (20.9%) resistant strains. Regarding virulence factors (vacA and cagA), it was found that from the 11 patients with ulcers, 7 (63.6%), had a cagA negative strain, being 6 vacA s1, (85.7%) one vacA s2 and 4 (36.3%) with a cagA positive strain vacA s1. Concerning the 2 patients with tumour, both strains were cagA negative, one vacA s1 and other vacA s2. Patients with ulcer and tumour had cagA negative strains vacAs1. From this work, considering the prevalence of H.pylori obtained in health population, it is recommended that the same study should be performed in larger scale to confirm these results. The results of H.pylori genotyping suggest that more comprehensive studies are needed. Given the reduce number gastroenterology specialist in Angola and the lack of diagnostics methods, we recommend a larger study of the effectiveness of follow-up the patient dyspeptic, according to the protocol assessed by the College of Gastroenterology Specialty of the Order of Doctors and Angola already in place in some health institutions.

Detección sensible de Helicobacter pylori en placa dentobacteriana y saliva de pacientes periodontalmente comprometidos por Luis Alberto Henric Treviño.

Tesis (Maestría en Ciencias Odontológicas con Especialidad en Periodoncia) U.A.N.L. Facultad de Odontología, 2001.

Determinación de la expresión in vivo e in vitro de los receptores TLR-4 y -5 durante la infección por Helicobacter pylori

Tesis (Maestría en ciencias con orientación en Microbiología médica) U.A.N.L. Facultad de Medicina, 2006.

Presencia de helicobacter pylori en placa dental de la población infantil que acude al posgrado de Odontopediatría de la Facultad de Odontología de la U.A.N.L.

Tesis (Maestría en Ciencias Odontológicas con Especialidad en Odontopediatría) UANL, 2012.

Detección molecular de helicobacter pylori en agua y alimentos.

Tesis (Doctor en Ciencias con Especialidad en Microbiología) UANL, 2012.

Aislamiento y caracterización de compuestos derivados de plantas de la familia agavaceae con efecto antimicrobiano sobre helicobacter pylori

Tesis (Doctor en Ciencias con acentuación en Química de Productos Naturales) UANL, 2014.

Esquema secuencial con moxifloxacina de primera línea en el tratamiento del helicobacter pylori: estudio piloto

INTRODUCCIÓN: El éxito de erradicación del H. pylori con las terapias convencionales ha disminuido a niveles inaceptables. Se buscan óptimos esquemas terapéuticos con excelentes tasas de erradicación. OBJETIVO: Cuantificar los desenlaces clínicos evaluados como efectividad, adherencia y seguridad, de una terapia secuencial de primera línea con Esomeprazol, Moxifloxacina, Amoxicilina y Tinidazol para la erradicación individual del H. pylori. METODOLOGÍA: Estudio prospectivo no controlado, piloto, abierto, único centro. Consecutivamente se incluirán adultos con prueba microbiológica positiva para H. pylori y síntomas dispépticos. Los pacientes recibirán un régimen de tratamiento de 10 días que consistirá los 5 primeros días de (Esomeprazol 40 mg, bd; Amoxicilina 1 g, bd). Del día 6 a 10 (Esomeprazol 40 mg, bd ; Tinidazol 500 mg, bd y Moxifloxacina 500 mg, bd). Se realizará una prueba de antígeno en materia fecal, para evaluar la efectividad terapéutica al menos a las 4 semanas de finalizar el tratamiento. RESULTADOS: 38 de 42 pacientes completaron el estudio. La tasa de erradicación fue de 87% (Intervalo de Confianza (IC) 95% (75,5 – 98,5%) en análisis por protocolo (PP), y 79% (IC) 95% (65 – 93%) en análisis por intención de tratar (ITT). La adherencia al tratamiento fue del 95% (40 pacientes), de los pacientes que ingresaron al estudio 48% presentaron al menos un efecto secundario menor principalmente diarrea y nauseas. CONCLUSIONES: Diez días de terapia secuencial basada en moxifloxacina proporciona tasas de erradicación óptimas, con una buena adherencia y efectos secundarios leves y transitorios.

O potencial da PCR em tempo real no diagnóstico da infecção por helicobacter pylori

H. pylori é um microrganismo responsável por gastrites e implicado, em associação com outros factores, na úlcera gastroduodenal e no cancro gástrico. O diagnóstico da infecção por microrganismo pode realizar-se recorrendo a métodos invasivos através da obtenção de uma biópsia gástrica obtida por endoscopia digestiva alta e a métodos não invasivos. Nenhum dos métodos, desenvolvido até hoje, constitui o método ideal. Todos eles possuem as suas vantagens e desvantagens consoante a situação em que são aplicados. A reacção de polimerização em cadeia (PCR) conduziu a uma modificação fundamental no campo da biologia molecular, abrindo novos horizontes nas ciências médicas e biológicas. Apesar da cultura de H. pylori a partir de biópsia gástrica continuar a ser o método de referência para o diagnóstico da infecção por esta bactéria, ela apresenta inconvenientes que podem ser ultrapassados pela utilização da PCR, como sejam o longo período para a obtenção de resultados e o respeito de condições estritas de transporte da biópsia gástrica. Recentemente foi desenvolvido um protocolo baseado no principio da PCR em tempo real, utilizando o aparelho LightCycler Roche Diagnostics. Este protocolo permite a obtenção de um resultado de detecção da presença de H. pylori na biópsia gástrica assim como do seu perfil de susceptibilidade aos macrólidos. A PCR em tempo real é dotada de uma grande sensibilidade e especificidade, rapidez de obtenção de resultados o que aliado à sua capacidade de detecção de mutações responsáveis pela resistência dos microrganismos aos antibióticos faz com que esta técnica seja a metodologia do futuro no diagnóstico das doenças infecciosas.

Helicobacter pylori and Iron-deficiency Anemia in Adolescents in Brazil

Aim: The aim of the study was to evaluate the association between Helicobacter pylori infection and iron deficiency (ID) in adolescents attending a public school. Patients and Methods: From March to June 2001, a cross-sectional study was conducted among adolescents (10-16 years) enrolled in a single public school in Sao Paulo, Brazil. Of 400 eligible students, 195 agreed to participate, but 1 was excluded due to sickle cell disease. A blood sample was collected from each subject to measure hemoglobin and ferritin. H pylori status was investigated with the 13 C-urea breath test. All of the subjects with either anemia or ID were given iron therapy. Results: H pylori prevalence was 40.7% (79/194), being higher in male subjects (45/90 vs 34/104, P = 0.014). There was no relation between infection and nutritional status. Abnormally low serum ferritin was observed in 12 subjects, half of whom were positive for H pylori (odds ratio [OR] 1.49, 95% confidence interval [CI] 0.38-5.81). The median serum ferritin was 33.6 ng/mL (interquartile range 23.9-50.9) in infected subjects and 35.1 ng/mL (interquartile range 23.7-53.9) in uninfected subjects. Anemia was detected in 2% (4/194) of the students, half of whom were infected (OR 1.47, 95% CI 0.1-20.6). The mean hemoglobin value in infected subjects was 13.83 g/dL +/- 1.02 versus 14 g/dL +/- 1.06 in uninfected subjects. Conclusions: The study was not able to find a relation between H pylori infection and ID or anemia.