950 resultados para Salmonella Teses
Resumo:
Enterobactrias produtoras de ESBLs so descritas tanto no ambiente hospitalar quanto na comunidade em todo o mundo. No Brasil, esses microrganismos tambm tm emergido como uma causa importante de infeces, sendo as enzimas CTX-M as prevalentes. O objetivo deste estudo foi analisar diferentes aspectos genotpicos relacionados expresso da resistncia aos antimicrobianos em cepas Escherichia coli e de Salmonella spp, tais como: a diversidade de ESBLs, os genes de resistncia aos antimicrobianos e o contedo plasmidial. Os aspectos epidemiolgicos das cepas produtoras de ESBLs tambm foram investigados. Foram estudadas 88 cepas de enterobactrias, sendo 43 E. coli e 45 cepas de Salmonella spp., de origem hospitalar e da comunidade (principalmente alimentos), isoladas na cidade do Rio de Janeiro. A expresso de ESBL foi observada em sete cepas de E. coli (7/43, 16,3%) e em uma cepa de Salmonella Typhimurium (1/45, 2,3%) e as enzimas foram identificadas como variantes de CTX-M e SHV-5, respectivamente. Entre as cepas de E. coli, a enzima CTX-M-2 foi a mais frequente (n = 4), sendo detectada em cepas isoladas de swab retal de pacientes hospitalizados, enquanto as enzimas CTX-M-59 (uma variante de CTX-M) (n = 1) e CTX-M-9 (n = 2) foram identificadas em cepas isoladas a partir de espcimes clnicos. Salmonella Typhimurium produtora de SHV-5 foi isolada do ambiente hospitalar (frmula infantil). As cepas de E. coli produtoras das enzimas CTX-M pertenceram a grupos filogenticos (A, B1, D) e STs (ST34, ST69, ST101) diferentes, sendo os genes blaCTX-M identificados em plasmdeos com tipo de replicon IncA/C de cerca de 150 kb (blaCTX-M-2, blaCTX-M-9, blaCTX-M-59) ou 80 kb (blaCTX-M-2). A cepa de S. Typhimurium produtora de SHV-5 pertenceu a um nico clone (A-ST19) e o gene blaSHV-5 foi identificado em plasmdeo com o replicon IncL/M com aproximadamente 55Kb. Foi identificado pela primeira vez no Brasil o ST313 em um clone de S. Typhimurium (D-ST313), comumente associado com doenas invasivas severas, particulamente no continente africano. Genes que codificam para a resistncia aos antimicrobianos no-beta-lactmicos e integrons classe 1 foram identificados entre as cepas de E. coli e de Salmonella spp. multirresistentes produtoras ou no de ESBLs. Em concluso: i) nossos resultados referentes E. coli confirmaram a disseminao de enzimas CTX-M (principalmente variantes do grupo CTX-M-2) desde, pelo menos, o ano de 2000, em hospitais no Rio de Janeiro; demonstraram a implicao dos plasmdeos IncA/C na disseminao de genes blaCTX-M; indicaram a possvel evoluo intra-plasmdeo de blaCTX-M-59 a partir de blaCTX-M-2; a observao da diversidade e multiplicidade de plasmdeos poderiam fornecer plataformas genticas para a disperso de diferentes genes e/ou elementos de resistncia aos antimicrobianos; ii) em relao Salmonella spp. este estudo descreveu, pela primeira vez, o isolamento, a partir de frmula infantil, de uma cepa de S. Typhimurium produtora de ESBL; foi demonstrada a associao do gene blaSHV-5 com plasmdeo do tipo IncL/M, que considerado epidmico; foi identificado o clone D-ST313 de S. Typhimurium, que est associado a doenas invasivas severas no continente africano, que reuniu cepas isoladas exclusivamente do ambiente hospitalar.
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O ambiente marinho um dos ecossistemas mais diversos e complexos em termos de biodiversidade. As condies qumicas, fsicas e biolgicas desse ambiente favorecem a produo de uma variedade de substncias pela biota, transformando os produtos naturais marinhos em um dos recursos promissores na pesquisa por novos compostos bioativos. O gnero Tubastraea (Scleractinia, Dendrophylliidae) inclui corais ahermatpicos que produzem compostos secundrios bioativos em situaes de competio. No estado do Rio de Janeiro so encontradas duas espcies invasoras desse gnero, Tubastraea coccinea e Tubastraea tagusensis. A primeira amplamente distribuda nas guas tropicais do Atlntico e do Pacfico, e a segunda nativa do leste do pacfico, ambas invasoras no Atlntico Sul. Este trabalho objetiva avaliar as atividades anti-inflamatria, antioxidante e toxicolgica de extratos metanlicos de T. coccinea e T. tagusensis. As colnias de Tubastraea foram coletadas na Baa de Ilha Grande, Rio de Janeiro - Brasil e extradas com metanol. A caracterizao qumica foi realizada atravs da espectroscopia ultravioleta, visvel e de infravermelho. Ao anti-inflamatria foi avaliada pelo modelo in vivo de edema em pata de camundongo induzido por carragenina. Atividade sequestrante de radicais livres foi avaliada pelo mtodo do DPPH. Na avaliao toxicolgica utilizamos o ensaio Salmonella/microssoma, na presena e ausncia de ativao metablica exgena, o teste in vitro de microncleo com clulas de macrfagos de rato e o teste de mortalidade com o microcrustceo Artemia salina. Foi possvel a distino dos grupos qumicos presentes nos extratos, com os resultados encontrados sendo corroborados com os presentes na literatura. Os extratos de ambas as espcies apresentaram inibio significativa no edema da pata nas doses testadas, em relao ao veculo. Ambos os extratos demonstraram capacidade pela captura do radical DPPH. Atividades citotxica e mutagnica na ausncia de metabolizao exgena no foram observadas para as linhagens TA97, TA98 e TA102 nas duas espcies; para a TA100 o extrato de T. coccinea induziu citotoxidade na concentrao de 50 g/placa. Os dois extratos induziram citotoxicidade na presena de metabolizao exgena para a cepa TA98, tendo sido detectada tambm induo de mutagenicidade nesta linhagem para T. coccinea. Os extratos no foram capazes de induzir a formao de microncleos e no foram txicos para o microcrustceo A. salina. A resposta inibitria do edema aps 2 h da induo indica que os compostos presentes nos extratos atuam na segunda fase da inflamao, possivelmente pela inibio da produo de prostaglandinas. Os resultados sugerem que os extratos das espcies T. coccinea e T. tagusensis apresentam substncias com potencial uso farmacolgico, como agente anti-inflamatrio e antioxidante.
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Sorbitol um poliol encontrado em produtos para fins especiais, como diet e light, Dentro deste contexto, incluem-se as lactantes como grandes consumidoras, almejando o retorno mais rpido ao peso pr-gestacional. Devido grande carncia em dados referentes s consequncias metablicas do consumo excessivo destes tipos de produtos, o objetivo deste trabalho foi avaliar os possveis efeitos da ingesto materna de sorbitol na lactao sobre os perfis nutricional, bioqumico e toxicolgico nas proles amamentadas. O teste da Salmonella/microssoma foi utilizado, inicialmente, na avaliao mutagnica e citotxica com linhagens de S. enterica sorovar Typhimurium (TA97, TA98, TA100, TA102, TA104 e TA1535). Verificamos a capacidade de reverso da mutao (I.M.) e sobrevivncia (%), em diferentes concentraes (0,4; 4; 40; 400; 4000 e 5000 μg/placa). Os resultados foram considerados positivos para valores de I.M. ≥ 2,0. Ratas wistar lactantes (6 por grupo experimental), cada uma com 6 filhotes, receberam sorbitol (0,00015 mg/g/dia; 0,0015 mg/g/dia e 0,15 mg/g/dia), nos primeiros 14 dias da lactao. Neste perodo, avaliamos a biometria das mes e proles, consumo de rao e ingesto hdrica das mes. Aps a lactao, as ratas mes foram ordenhadas, e, junto com as proles, sacrificadas por puno cardaca, para coleta de sangue total. Os fgados das proles foram submetidos ao mtodo de perfuso, para obteno de hepatcitos em cultura primria, ao final dos 14 dias de lactao. Os fmures das proles foram retirados, para obteno da medula ssea. A bioqumica de sangue das proles (glicose, triglicerdeo, colesterol total, LDL, protenas totais, albumina, ALT, AST, clcio total e ionizado) foi analisada, assim como a bioqumica do leite ordenhado (triglicerdeos). Os testes do microncleo em medual ssea e hepatcitos, assim como o teste Cometa em sangue total, foram utilizados para avaliao genotxica e citotxica, de acordo com as diretrizes da OECD. Os resultados mostraram que, em concentraes mais baixas (0,00015 e 0,0015 mg/g), o sorbitol induziu o ganho de peso, principalmente na menor concentrao (0,00015 mg/g), e alteraes no perfil lipdico do sangue em todas as concentraes. As quantidades de triglicerdeo no leite variaram em funo da dose ingerida, reduzida na maior concentrao (0,15 mg/g) e aumentada na menor (0,00015 mg/g). A maior concentrao (0,15 mg/g) resultou em perda de peso das mes e proles, diminuio de protenas viscerais totais, albumina e aumento de enzimas hepticas (ALT e AST) nas proles. Os resultados do teste da Salmonella/microssoma no indicaram mutagenicidade, entretanto, uma relao de dependncia entre dose e ndice de Mutagenicidade (I.M.). Ambos os testes, microncleos de medula ssea e hepatcitos, apresentaram uma citotoxicidade dose dependente, estatisticamente significativa em relao ao grupo controle, corroborando com a genotoxicidade do teste Cometa e dependncia de dose encontrada no teste da Salmonella/microssoma. Em concentraes mais baixas, parece existir modulao das vias lipognicas, em contrapartida, nas mais altas a toxicidade parece dificultar tais alteraes, induzindo o efeito contrrio. Concluimos que o consumo excessivo de sorbitol resulta em alteraes metablicas e toxicolgicas em lactentes, mesmo sendo considerado seguro pelo FDA e ANVISA.
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A resistncia aos antimicrobianos pela produo de β-lactamases em enterobactrias um problema adicional neste cenrio. Staphylococcus spp considerado um patgeno humano freqentemente associado a infeces adquiridas no ambiente hospitalar. O objetivo desse trabalho foi estudar a resistncia aos antimicrobianos em cepas de Enterobactrias e Staphylococcus spp. isoladas de equipamentos utilizados no preparo de dietas destinadas pacientes internados em um hospital universitrio no municpio do Rio de Janeiro, alm de verificar a presena de genes codificadores de enterotoxinas nas cepas de Staphylococcus spp. As enterobactrias e os Staphylococcus spp. foram isolados e identificados por metodologia convencional. Para o teste de susceptibilidade aos antimicrobianos foram utilizados discos contendo antimicrobianos clinicamente relevantes. Foi determinada a concentrao inibitria mnima (CIM) pela tcnica de microdiluio em caldo para os antimicrobianos clinicamente relevantes. A pesquisa de genes que codificam β-lactamases em enterobactrias foi realizada pela tcnica de reao em cadeia da polimerase (PCR) e sequenciamento para os genes blaTEM, blaSHV, blaCTX-M, blaOXA-1 e blaCMY-2. Para Staphylococcus spp. foram pesquisados, atravs da PCR e sequenciamento, os genes de resistncia a meticilina, gentamicina e eritromicina e os genes codificadores de enterotoxinas (sea-see, seg-sej, sen-ser e seu). Foram isoladas 97 cepas de enterobactrias, 40 de liquidificador e 57 de batedeira e 40 cepas de Staphylococcus spp., 20 de cada equipamento. Dentre as enterobactrias, o gnero Enterobacter foi isolado com maior frequencia (n=37, 38%). Foram ainda isoladas seis cepas de Salmonella spp. Das enterobactrias, 80% (n=79) foram resistentes a pelo menos um antimicrobiano e 38% (n=37) a trs ou mais. A expresso fenotpica presuntiva de b-lactamases do tipo AmpC foi detectada em 32 cepas. O gene blaCMY-2 no foi encontrado. Doze cepas apresentaram halos de inibio com screaning positivo para a pesquisa de ESBL. Foi detectada a presena do gene blaSHV em K. pneumoniae subsp. pneumoniae. O sequenciamento desse gene permitiu identific-lo como sendo blaSHV-36. Dentre os Staphylococcus spp., oito foram identificados como coagulase-positivas (SCP) e 32 como coagulase-negativas (SCN). As oito cepas de SCP foram identificadas como S. aureus subsp. aureus. Dentre os SCN, as espcies identificadas com maior frequncia foram: S. caprae (n=7, 17,5%), S. simulans (n=5, 12,5%) e S. epidermidis (n=4, 10%). Destas, 83% (n=33) foram resistentes a pelo menos um antimicrobiano e 30% (n=12) foram resistentes a mais do que trs. Duas cepas (5%) de S. epidermidis apresentaram perfil de resistncia a at seis antimicrobianos e genes de resistncia a meticilina, a eritromicina e a gentamicina. Todas as sete cepas que foram resistentes no TSA e na CIM a gentamicina, apresentaram o gene aac(2)/aph(6). O gene ermB foi observado ainda em uma S hominis subsp hominis que apresentou resistncia na CIM e no TSA. Foi detectada a presena de pelo menos um gene codificador de enteroxotxina em 83% (n=33) das cepas. O gene seg foi detectado em 11 cepas, o gene sei em 17 cepas e o gene sen em 31 cepas. Os resultados encontrados implicam as dietas preparadas com esses equipamentos como veculo de disseminao de enteropatgenos e Staphylococcus spp. com marcadores de resistncia e genes codificadores de enterotoxinas relevantes no ambiente hospitalar.
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Para avaliar um sistema integrado de aquicultura foram realizadas anlises microbiolgicas da gua utilizada neste sistema e determinada a incidncia e resistncia antimicrobiana dos enteropatgenos no ecossistema relacionado. As amostras de gua testadas apresentaram 32,9% de taxas de coliformes fecais (≤1.600/100mL), de acordo com a OMS para piscicultura em guas residuais. Salmonella spp. foram detectadas em 14,5% das amostras. De um total de 33 cepas, 15,1% eram resistentes a um ou dois antimicrobianos testados e resistncia a mltiplas drogas no foi observada. Aeromonas spp. foram identificadas em 91,6% das amostras. De um total de 416 cepas, resistncia a uma classe de antimicrobianos foi observada em 66,3% e a multirresistncia s drogas em 37,7%. Na avaliao da virulncia dos isolados de Aeromonas hydrophila, 85,3% das cepas apresentaram Beta-hemlise nos trs diferentes tipos de eritrcitos empregados e 99,1% nos eritrcitos de coelho e cavalo, sendo possvel a caracterizao atravs da PCR do gene aerA e lip, em 100% das amostras. Os resultados obtidos apontam para a relevncia quanto s vantagens da implementao de um sistema integrado, disponibilizando alimentos com custo reduzido, porm este sistema necessita de um controle rgido e efetivo para que estes produtos no constituam veculos para a disseminao de doenas.
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Para analisar cepas de Salmonella ser. Typhimurium isoladas de processos entricos e extraintestinais humanos ocorridos no perodo de 1970 a 2008 de diferentes regies do pas foram selecionadas, com base nos registros contidos no banco de dados do Laboratrio de Enterobactrias do IOC/FIOCRUZ, RJ, amostras do fagotipo prevalente 193, visando precipuamente o reconhecimento de clones epidmicos. Foram selecionadas 553 cepas de Salmonella ser. Typhimurium fagotipo 193 representadas por 91, 65, 70 e 327 amostras referentes as dcadas de 70, 80, 90 e ao perodo de 2000 a 2008, respectivamente. Na anlise global da sensibilidade destas cepas, 52% apresentaram um ou mais marcadores de resistncia a antibiticos includos no perfil ACSSuT. Este perfil de resistncia completo foi verificado em 20,9% dos isolados, sendo os 21,9% restantes, sensveis a todas as drogas testadas, especialmente no perodo de 2000 a 2008, representadas por 121 amostras (37,0%) em relao as 327 culturas dessa poca. O maior percentual de resistncia foi observado nas amostras da dcada de 70 (99%) sendo o perfil ACSSuT detectado em 35,2% dos isolados, ressaltando-se que todas as amostras foram isoladas de processos gastroentricos ocorridos na cidade de So Paulo. Ao longo das quatro dcadas de estudo, descreve-se um ponto de ruptura entre a prevalncia de resistncia e a suscetibilidade na transio entre as dcadas de 80 e 90. Embora o nmero de isolados de Salmonella ser. Typhimurium fagotipo 193 tenha aumentado no ltimo perodo considerado, o percentual de mono e multirresistncia aos antimicrobianos se situou em nvel elevado (63,0%). A anlise do polimorfismo obtido aps macrorrestrio com a enzima XbaI revelou que cepas isoladas na dcada de 90 apresentaram elevado percentual de similaridade (≥85%) com cepas isoladas recentemente (perodo de 2000-2008), sendo agrupadas nos mesmos subclusters. Por outro lado, as cepas da dcada de 70 inserem-se em subclusters independentes, embora o percentual de similaridade entre tais subclusters e os demais seja ≥70%; o mesmo sendo observado para as cepas isoladas durante a dcada de 80. Em concluso, este estudo mostrou que a prevalncia de isolados humanos de Salmonella ser. Typhimurium fagotipo 193 no Brasil vem progredindo desde a dcada de 1990, enquanto a deteco do modelo R (ACSSuT) est diminuindo e a avaliao atravs da PFGE indicou a presena de multiplicidade de perfis de macrorrestrio no fagotipo 193, entretanto com elevados percentuais de similaridade entre si, sugerindo alguma clonalidade, tendo em vista o perodo entre o isolamento e a anlise
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Salmonella sp. um dos principais microrganismos causadores de surtos de enfermidades transmitidas por alimentos associados ao consumo de ovos e de alimentos formulados com este ingrediente. Ovos desidratados so largamente utilizados pelas indstrias de alimentos, por oferecer maior praticidade e maior padronizao em relao ao produto \"in natura\". Apesar do processo tecnolgico de desidratao do ovo incluir uma etapa de pasteurizao, existe um risco de haver microrganismos sobreviventes, j que a pasteurizao feita em temperatura branda. Alm disso, a pasteurizao pode destruir os fatores intrnsecos antimicrobianos presentes na clara, possibilitando a multiplicao de microrganismos que sobreviveram ao processo de pasteurizao ou que contaminaram o produto aps a pasteurizao. O controle da Aa do produto desidratado e o tempo de armazenamento so, portanto, fatores fundamentais para o controle da multiplicao de microrganismos indesejveis. Nesse estudo, avaliou-se a cintica de multiplicao de Salmonella experimentalmente adicionada a ovo em p Aa ajustada para 0,4, 0,6, 0,8 e 0,9, durante o armazenamento em quatro temperaturas: 8C, 15C, 25C e 35C. Os resultados indicaram que S. Enteritidis capaz de sobreviver por longo tempo (pelo menos 56 dias) em ovo em p com Aa prximo de 0,4 quando armazenado a 8C, 15 e a 25C. Essa sobrevivncia menor (at 28 dias) quando o armazenamento feito a 35C. No ovo em p com Aa em tomo de 0,6 ou 0,8, S. Enteritidis sobrevive por menos tempo do que no produto com Aa de cerca de 0,4, independentemente da temperatura de armazenamento. No produto com Aa de cerca de 0,9, h grande multiplicao de S. Enteritidis quando o armazenamento feito a 15C, 25C ou 35C. Nesse produto, o armazenamento a 8C impede a multiplicao do patgeno. Verificou-se tambm que Salmonella Radar, resistente a diversos antibiticos, apresentou o mesmo comportamento que S. Enteritidis nas amostras de ovo estudadas.
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Dados mundiais apontam haver uma associao entre o aumento do comrcio de vegetais minimamente processados prontos para o consumo (VPC) e o aumento da ocorrncia de surtos de enfermidades transmitidas por alimentos. Durante o processamento industrial de VPC, a desinfeco a principal etapa de inativao de micro-organismos patognicos presentes, mas nessa etapa tambm pode ocorrer contaminao cruzada, com transferncia de contaminantes de produtos contaminados para no-contaminados. Neste trabalho, foram coletadas informaes sobre as prticas empregadas na etapa de desinfeco em dez importantes indstrias produtoras de VPC no Estado de So Paulo, avaliando-se, em seguida, a influncia dessas prticas na qualidade microbiolgica dos produtos e na inativao de Salmonella Typhimurium, bem como na ocorrncia de contaminao cruzada por este patgeno. Um modelo de avaliao quantitativa de risco microbiolgico foi elaborado para estimar o impacto da contaminao cruzada durante a etapa de desinfeco no risco de infeco por Salmonella devido ao consumo de VPC. Observou-se que, em todas as indstrias visitadas, a desinfeco dos vegetais era feita com produtos base de cloro em concentraes de 50 a 240 mg/L, que resultava em reduo de at 1,2 log na carga microbiana dos vegetais que entravam na linha de processamento. Ao avaliar a influncia das caractersticas da gua de processamento (pH, temperatura, concentrao de matria orgnica e concentrao de dicloroisocianurato de sdio) e do tempo de contato entre a gua clorada e os vegetais na reduo de Salmonella, observou-se que a concentrao do produto base de cloro foi o parmetro que apresentou maior influncia (p<0.05). Concentraes de dicloroisocianurato de sdio acima de 10 mg/L foram necessrias para controle da contaminao cruzada durante a etapa de lavagem. O modelo de avaliao de risco construdo indicou quantitativamente haver uma relao entre a concentrao de dicloroisocianurato de sdio na gua de desinfeco e o risco de ocorrncia de surtos causados por Salmonella em VPC. Cenrios simulando uso de dicloroisocianurato de sdio em concentraes abaixo de 5 mg/L indicaram que mais de 96% dos casos preditos de infeco por Salmonella poderiam ser atribudos ocorrncia de contaminao cruzada, enquanto que em cenrios com concentraes acima de 50 mg/L, casos de infeco devidos contaminao cruzada no foram preditos. Estes resultados mostram que o controle da qualidade da gua e o monitoramento da concentrao de sanitizante na etapa de desinfeco so essenciais para evitar a ocorrncia de contaminao cruzada e garantir a produo de VPC seguros para o consumo.
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Pathogens require protein-folding enzymes to produce functional virulence determinants. These foldases include the Dsb family of proteins, which catalyze oxidative folding in bacteria. Bacterial disulfide catalytic processes have been well characterized in Escherichia coli K-12 and these mechanisms have been extrapolated to other organisms. However, recent research indicates that the K-12 complement of Dsb proteins is not common to all bacteria. Importantly, many pathogenic bacteria have an extended arsenal of Dsb catalysts that is linked to their virulence. To help to elucidate the process of oxidative folding in pathogens containing a wide repertoire of Dsb proteins, Salmonella enterica serovar Typhimurium has been focused on. This Gram-negative bacterium contains three DsbA proteins: SeDsbA, SeDsbL and SeSrgA. Here, the expression, purification, crystallization and preliminary diffraction analysis of these three proteins are reported. SeDsbA, SeDsbL and SeSrgA crystals diffracted to resolution limits of 1.55, 1.57 and 2.6 and belonged to space groups P21, P21212 and C2, respectively.
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In prototypic Escherichia coli K-12 the introduction of disulfide bonds into folding proteins is mediated by the Dsb family of enzymes, primarily through the actions of the highly oxidizing protein EcDsbA. Homologues of the Dsb catalysts are found in most bacteria. Interestingly, pathogens have developed distinct Dsb machineries that play a pivotal role in the biogenesis of virulence factors, hence contributing to their pathogenicity. Salmonella enterica serovar (sv.) Typhimurium encodes an extended number of sulfhydryl oxidases, namely SeDsbA, SeDsbL, and SeSrgA. Here we report a comprehensive analysis of the sv. Typhimurium thiol oxidative system through the structural and functional characterization of the three Salmonella DsbA paralogues. The three proteins share low sequence identity, which results in several unique three-dimensional characteristics, principally in areas involved in substrate binding and disulfide catalysis. Furthermore, the Salmonella DsbA-like proteins also have different redox properties. Whereas functional characterization revealed some degree of redundancy, the properties of SeDsbA, SeDsbL, and SeSrgA and their expression pattern in sv. Typhimurium indicate a diverse role for these enzymes in virulence.
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The Escherichia coli mu operon was subcloned into a pKK233-2 vector containing rat glutathione S-transferase (GST) 5-5 cDNA and the plasmid thus obtained was introduced into Salmonella typhimurium TA1535. The newly developed strain S.typhimurium NM5004, was found to have 52-fold greater GST activity than the original umu strain S.typhimurium TA1535/pSK1002. We compared sensitivities of these two tester strains, NM5004 and TA1535/ pSK1002, for induction of umuC gene expression with several dihaloalkanes which are activated or inactivated by GST 5-5 activity. The induction of umuC gene expression by these chemicals was monitored by measuring the cellular P-galactosidase activity produced by umuC'lacZ fusion gene in these two tester strains. Ethylene dibromide, 1-bromo-2-chloroethane, 1,2-dichloroethane, and methylene dichloride induced umuC gene expression more strongly in the NM5004 strain than the original strain, 4-Nitroquinoline 1-oxide and N-methyl-N'-nitro-N-nitrosoguanidine were found to induce umuC gene expression to similar extents in both strains. In the case of 1-nitropyrene and 2-nitrofluorene, however, NM5004 strain showed weaker umuC gene expression responses than the original TA1535/ pSK1002 strain, 1,2-Epoxy-3-(4'-nitrophenoxy)propane, a known substrate for GST 5-5, was found to inhibit umuC induction caused by 1-bromo-2-chloroethane. These results indicate that this new tester NM5004 strain expressing a mammalian GST theta class enzyme may be useful for studies of environmental chemicals proposed to be activated or inactivated by GST activity.
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The rat theta class glutathione S-transferase (GST) 5-5 has been shown to affect the mutagenicity of halogenated alkanes and epoxides. In Salmonella typhimurium TA1535 expressing the rat GST5-5 the number of revertants was increased compared to the control strain by CH2Br2, ethylene dibromide (EDB) and 1,2,3,4-diepoxybutane (BDE); in contrast, mutagenicity of 1,2-epoxy-3-(4'-nitrophenoxy)propane (EPNP) was reduced. S.typhimurium TA1535 cells were transformed with an expression plasmid carrying the cDNA of the human theta ortholog GST1-1 either in sense or antisense orientation, the latter being the control. These transformed bacteria were utilized for mutagenicity assays. Mutagenicity of EDB, BDE, CH2Br2, epibromohydrin and 1,3-dichloroacetone was higher in the S.typhimurium TA1535 expressing GSTT1-1 than in the control strain. The expression of active enzyme did not affect the mutagenicity of 1,2-epoxy-3-butene or propylene oxide, GSTT1-1 expression reduced the mutagenicity of EPNP. Glutathione S-transferase 5-5 and GSTT1-1 modulate genotoxicity of several industrially important chemicals in the same way. Polymorphism of the GSTT1 locus in humans may therefore cause differences in cancer susceptibility between the two phenotypes.
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Dihalomethanes can produce liver tumors in mice but not in rats, and concern exists about the risk of these compounds to humans. Glutathione (GSH) conjugation of dihalomethanes has been considered to be a critical event in the bioactivation process, and risk assessment is based upon this premise; however, there is little experimental support for this view or information about the basis of genotoxicity. A plasmid vector containing rat GSH S-transferase 5-5 was transfected into the Salmonella typhimurium tester strain TA1535, which then produced active enzyme. The transfected bacteria produced base-pair revertants in the presence of ethylene dihalides or dihalomethanes, in the order CH2Br2 > CH2BrCl > CH2Cl2. However, revertants were not seen when cells were exposed to GSH, CH2Br2, and an amount of purified GSH S-transferase 5-5 (20-fold excess in amount of that expressed within the cells). HCHO, which is an end product of the reaction of GSH with dihalomethanes, also did not produce mutations. S-(1-Acetoxymethyl)GSH was prepared as an analog of the putative S-(1-halomethyl)GSH reactive intermediates. This analog did not produce revertants, consistent with the view that activation of dihalomethanes must occur within the bacteria to cause genetic damage, presenting a model to be considered in studies with mammalian cells. S-(1-Acetoxymethyl)GSH reacted with 2-deoxyguanosine to yield a major adduct, identified as S-[1-(N2-deoxyguanosinyl)methyl]GSH. Demonstration of the activation of dihalomethanes by this mammalian GSH S-transferase theta class enzyme should be of use in evaluating the risk of these chemicals, particularly in light of reports of the polymorphic expression of a similar activity in humans.
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The O-specific polysaccharide (OPS) is a variable constituent of the lipopolysaccharide of Gram-negative bacteria. The polymorphic nature of OPSs within a species is usually first defined serologically, and the current serotyping scheme for Yersinia pseudotuberculosis consists of 21 O serotypes of which 15 have been characterized genetically and structurally. Here, we present the structure and DNA sequence of Y. pseudotuberculosis O:10 OPS. The O unit consists of one residue each of d-galactopyranose, N-acetyl-d-galactosamine (2-amino-2-deoxy-d-galactopyranose) and d-glucopyranose in the backbone, with two colitose (3,6-dideoxy-l-xylo-hexopyranose) side-branch residues. This structure is very similar to that shared by Escherichia coli O111 and Salmonella enterica O35. The gene cluster sequences of these serotypes, however, have only low levels of similarity to that of Y. pseudotuberculosis O:10, although there is significant conservation of gene order. Within Y. pseudotuberculosis, the O10 structure is most closely related to the O:6 and O:7 structures.
