PerR controls Mn-dependent resistance to oxidative stress in Neisseria gonorrhoeae

In previous studies it has been established that resistance to superoxide by Neisseria gonorrhoeae is dependent on the accumulation of Mn(II) ions involving the ABC transporter, MntABC. A mutant strain lacking the periplasmic binding protein component (MntC) of this transport system is hypersensitive to killing by superoxide anion. In this study the mntC mutant was found to be more sensitive to H2O2 killing than the wild-type. Analysis of regulation of MntC expression revealed that it was de-repressed under low Mn(II) conditions. The N. gonorrhoeae mntABC locus lacks the mntR repressor typically found associated with this locus in other organisms. A search for a candidate regulator of mntABC expression revealed a homologue of PerR, a Mn-dependent peroxide-responsive regulator found in Gram-positive organisms. A perR mutant expressed more MntC protein than wild-type, and expression was independent of Mn(II), consistent with a role for PerR as a repressor of mntABC expression. The PerR regulon of N. gonorrhoeae was defined by microarray analysis and includes ribosomal proteins, TonB-dependent receptors and an alcohol dehydrogenase. Both the mntC and perR mutants had reduced intracellular survival in a human cervical epithelial cell model.

Method for the synthesis of highly pure vaccines using the lipid core peptide system

Traditional vaccines consisting of whole attenuated microorganisms, killed microorganisms, or microbial components, administered with an adjuvant (e.g. alum), have been proved to be extremely successful. However, to develop new vaccines, or to improve upon current vaccines, new vaccine development techniques are required. Peptide vaccines offer the capacity to administer only the minimal microbial components necessary to elicit appropriate immune responses, minimizing the risk of vaccination associated adverse effects, and focusing the immune response toward important antigens. Peptide vaccines, however, are generally poorly immunogenic, necessitating administration with powerful, and potentially toxic adjuvants. The attachment of lipids to peptide antigens has been demonstrated as a potentially safe method for adjuvanting peptide epitopes. The lipid core peptide (LCP) system, which incorporates a lipidic adjuvant, carrier, and peptide epitopes into a single molecular entity, has been demonstrated to boost immunogenicity of attached peptide epitopes without the need for additional adjuvants. The synthesis of LCP systems normally yields a product that cannot be purified to homogeneity. The current study describes the development of methods for the synthesis of highly pure LCP analogs using native chemical ligation. Because of the highly lipophilic nature of the LCP lipid adjuvant, difficulties (e.g. poor solubility) were experienced with the ligation reactions. The addition of organic solvents to the ligation buffer solubilized lipidic species, but did not result in successful ligation reactions. In comparison, the addition of approximately 1% (w/v) sodium dodecyl sulfate (SDS) proved successful, enabling the synthesis of two highly pure, tri-epitopic Streptococcus pyogenes LCP analogs. Subcutaneous immunization of B10.BR (H-2(k)) mice with one of these vaccines, without the addition of any adjuvant, elicited high levels of systemic IgG antibodies against each of the incorporated peptides. Copyright (c) 2006 European Peptide Society and John Wiley & Sons, Ltd.

Microwave decontamination of eyelid warming devices for the treatment of meibomian gland dysfunction

PURPOSE: The role of bacteria in meibomian gland dysfunction is unclear, yet contamination of compresses used as treatment may exacerbate this condition. This study therefore determined the effect of heating on bacteria on two forms of compress. METHODS: Cotton flannels and MGDRx EyeBags (eyebags) were inoculated by adding experimental inoculum (Staphylococcus aureus, Streptococcus pyogenes, Pseudomonas aeruginosa; one species for each set of 3 eyebags and flannels). One of each were then randomised in to 3 groups: no heating (control); therapeutic (47.4±0.7°C); or sanitisation (68±1.1°C). After treatment, bacteria cell numbers were calculated. The experiment was repeated in triplicate. RESULTS: There was a statistically significant difference between each treatment with the eyebag for S. aureus (control=7.15±0.11logC/ml, therapeutic heating=5.24±0.59logC/ml, sanitisation heating=3.48±1.43logC/ml; P<0.001) and S. pyogenes (7.36±0.13, 5.73±0.26, 4.75±0.54; P<0.001). P. aeruginosa also showed a significant reduction (P<0.001) from control (6.39±0.34) to therapeutic (0.33±0.26) and sanitisation (0.33±0.21), but the latter were similar (P=1.000). For the flannels, there was significant difference between each treatment for S. aureus (6.89±0.46, 3.96±1.76, 0.42±0.90; P<0.001). For S. pyogenes, there was a significant reduction (P<0.001) from control (7.51±0.10) to therapeutic (5.91±0.62) and sanitisation (5.18±0.8), but the latter were similar (P=0.07). For P. aeruginosa, there was a significant difference (P<0.001) from control (7.15±0.36) to sanitisation (5.83±0.44); but not to therapeutic (6.84±0.31) temperatures (P=0.07). CONCLUSIONS: Therapeutic heating produces a significant reduction in bacteria on the eyebags, but only sanitisation heating appears effective for flannels. However, patients should be advised to heat the eyebag to sanitisation temperatures on initial use.

Aplicación del sistema de recombinación específica de secuencia β-six al estudio de la regulación de la expresión génica en células eucariotas y modelos animales

Las recombinasas específicas de secuencia son herramientas muy valiosas en la generación de modificaciones génicas condicionales. Estos sistemas permiten controlar la recombinación de forma específica de tejido, temporalmente, o ambas, y sortean diversas limitaciones de los sistemas de knockout (KO) convencionales, como la letalidad embrionaria o la generación de mecanismos compensatorios. Actualmente los sistemas Cre/loxP y Flp/FRT son los más empleados tanto en modelos animales como vegetales. La necesidad de realizar modificaciones más complejas en un mismo organismo hace que sea primordial caracterizar otras recombinasas que complementen a las existentes. La b recombinasa (b-rec) es originaria del plásmido pSM19035 de Streptococcus pyogenes. A diferencia de Cre y Flp, que en ausencia de factores adicionales catalizan la integración en un nuevo sustrato, la b-rec necesita un sustrato superenrollado y un cofactor de la reacción, una proteína asociada a la cromatina (como la procariota Hbsu o la eucariota HMG1). Se ha demostrado que la b-rec cataliza de forma específicamente intramolecular (resolución o inversión) la recombinación en células eucariotas, tanto de sustratos episomales como integrados en la cromatina, lo que indica que el entorno eucariota es capaz de proveer del cofactor y del superenrollamiento necesarios para que la b-rec realice su función. En este trabajo hemos determinado que la tasa de recombinación mediada por la b-rec no se ve afectada en absoluto por la deficiencia en el cofactor HMG1, alcanzando el mismo valor de recombinación en MEF KO en HMG1 que en wt. Este y otros datos confirman que en el entorno eucariota hay otras proteínas accesorias que pueden actuar de cofactores y sugiere que estas reacciones pueden ocurrir en la mayor parte de tejidos y tipos celulares. Para estudiar detalladamente el potencial de la b-rec en eucariotas desarrollamos un sistema de RAGE (activación génica mediada por recombinación) dependiente de la actividad b-rec; este sistema ha resultado funcional tanto en sustratos episomales como en sustratos integrados en la cromatina. También hemos generado un vector retroviral que porta la proteína de fusión b-Egfp, permitiendo de forma rápida y eficiente la integración y expresión funcional de nuestra proteína...

Utilidad de los criterios de predicción clínica y del test rápido antigénico para el manejo de la faringitis aguda en un servicio de urgencias

Objetivo: Validar los criterios de CENTOR modificados (CENTOR-m) y los tests rápidos de detección del antígeno de Estreptococo del Grupo A (SGA) en la faringitis aguda. Diseño: Estudio de validación de pruebas diagnósticas. Emplazamiento y participantes: Ciento un pacientes elegibles, que consultaron al departamento de urgencias de un hospital de tercer nivel con cuadro clínico compatible con faringitis aguda. Mediciones Principales: Se obtuvieron muestras de hisopados faríngeos para la realización del test rápido antigénico para SGA (FAMR) y para cultivo, respectivamente. Se calculó en cada caso los criterios de CENTOR-m. Resultados: La edad media de los pacientes incluidos en el estudio fue de 22,6 años (DE:13,8). El 48,5 % eran varones. El SGA fue el patógeno aislado en el 20,79 % de los casos. El CENTOR-m presentó una sensibilidad del 83,3 % (50,9 %-97,1 %), especificidad del 45,5 % (30,7 %-61,0 %) valor predictivo positivo (VPP) del 29,4 % (15,7 %-47,7 %) y valor predictivo negativo (VPN) del 90,9 % (69,4 %-98,4 %). El FAMR presento una sensibilidad del 81,5 % (61,3 %-93,0 %) especificidad del 98,6 % (91,4 %-99,9 %), VPP del 95,7 % (76,0 %-99,8 %) y VPN del 93,3 % (84,5 %-97,5 %). El 49,5 % de los pacientes recibieron antibióticos basándose en el juicio médico, lo que resultó en una proporción de sobreindicación de antimicrobianos del 62 %. Conclusiones: Los criterios de CENTOR-m demostraron adecuado valor pronóstico negativo y el FAMR buena sensibilidad, especificidad y valor pronóstico positivo para faringitis por SGA. La utilización de ambos métodos en la atención urgente podría optimizar el manejo de la patología y la adecuación antibiótica.

Role of insulin and insulin-like peptides in bone formation: identification of bone-specific target genes and regulatory mechanisms, and characterization of the insulin-mimetic effect of vanadium

Tese de Doutoramento em Biologia, Especialidade em Biologia Molecular, Universidade do Algarve, 2008

A novel A2 allele found in Leishmania (Leishmania) infantum chagasi

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Avaliação dos padrões de susceptibilidade antimicrobianas e sorogrupos de cepas de Escherichia coli isoladas de bovinos leiteiros, portadoras e não portadoras dos genes stx1, stx2 e eae

Pós-graduação em Microbiologia Agropecuária - FCAV

Detecção dos genes integron, invA e spvC em Salmonella Enteritidis proveniente de material avícola e transferência horizontal do gene integron entre enterobactérias

Pós-graduação em Medicina Veterinária - FMVZ

Virulence genes in Escherichia coli isolated from feces and urine of cats

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Immune-type receptor genes in zebrafish share genetic and functional properties with genes encoded by the mammalian leukocyte receptor cluster

An extensive, highly diversified multigene family of novel immune-type receptor (nitr) genes has been defined in Danio rerio (zebrafish). The genes are predicted to encode type I transmembrane glycoproteins consisting of extracellular variable (V) and V-like C2 (V/C2) domains, a transmembrane region and a cytoplasmic tail. All of the genes examined encode immunoreceptor tyrosine-based inhibition motifs in the cytoplasmic tail. Radiation hybrid panel mapping and analysis of a deletion mutant line (b240) indicate that a minimum of ≈40 nitr genes are contiguous in the genome and span ≈0.6 Mb near the top of zebrafish linkage group 7. One flanking region of the nitr gene complex shares conserved synteny with a region of mouse chromosome 7, which shares conserved synteny with human 19q13.3-q13.4 that encodes the leukocyte receptor cluster. Antibody-induced crosslinking of Nitrs that have been introduced into a human natural killer cell line inhibits the phosphorylation of mitogen-activated protein kinase that is triggered by natural killer-sensitive tumor target cells. Nitrs likely represent intermediates in the evolution of the leukocyte receptor cluster.

From genes to radioresistance in head and neck squamous cell carcinoma

Head and Neck Cancers (HNC) are a group of tumours located in the upper aero-digestive tract. Head and Neck Squamous Cell Carcinoma (HNSCC) represent about 90% of all HNC cases. It has been considered the sixth most malignant tumour worldwide and, despite clinical and technological advances, the five-year survival rate has not improved much in the last years. Nowadays, HNSCC is well established as a heterogeneous disease and that its development is due to accumulation of genetic events. Apart from the majority of the patients being diagnosed in an advanced stage, HNSCC is also a disease with poor therapeutic outcome. One of the therapeutic approaches is radiotherapy. However, this approach has different drawbacks like the radioresistance acquired by some tumour cells, leading to a worse prognosis. A major knowledge in radiation biology is imperative to improve this type of treatment and avoid late toxicities, maintaining patient quality of life in the subsequent years after treatment. Then, identification of genetic markers associated to radiotherapy response in patients and possible alterations in cells after radiotherapy are essential steps towards an improved diagnosis, higher survival rate and a better life quality. Not much is known about the radiation effects on cells, so, the principal aim of this study was to contribute to a more extensive knowledge about radiation treatment in HNSCC. For this, two commercial cell lines, HSC-3 and BICR-10, were used and characterized resorting to karyotyping, aCGH and MS-MLPA. These cell lines were submitted to different doses of irradiation and the resulting genetic and methylation alterations were evaluated. Our results showed a great difference in radiation response between the two cell lines, allowing the conclusion that HSC-3 was much more radiosensitive than BICR-10. Bearing this in mind, analysis of cell death, cell cycle and DNA damages was performed to try to elucidate the motifs behind this difference. The characterization of both cell lines allowed the confirmation that HSC-3 was derived from a metastatic tumour and the hypothesis that BICR-10 was derived from a dysplasia. Furthermore, this pilot study enabled the suggestion of some genetic and epigenetic alterations that cells suffer after radiation treatment. Additionally, it also allowed the association of some genetic characteristics that could be related to the differences in radiation response observable in this two cell lines. Taken together all of our results contribute to a better understanding of radiation effects on HNSCC allowing one further step towards the prediction of patients’ outcome, better choice of treatment approaches and ultimately a better quality of life.

Perfil genético de Enteroccocus faecalis isolados de infecção endodôntica primária no Brasil comparados a isolados orais e não-orais do Reino Unido e do Japão

Enterococcus faecalis (E. faecalis), conhecidamente patógeno oportunista, tem sido frequentemente associado a infecções sistêmicas graves. É também encontrado na cavidade oral, com destaque em infecção endodôntica refratária. O objetivo deste estudo foi avaliar características moleculares de E. faecalis isolados de infecção endodôntica primária no Brasil e comparar com isolados orais e não orais de pacientes do Reino Unido e do Japão, assim como E. faecalis resistentes à vancomicina. O presente estudo também investigou o relacionamento entre E. faecalis de diferentes origens (oral e não oral) e de diferentes áreas geográficas para obter uma melhor compreensão do envolvimento dos diferentes reservatórios no surgimento e propagação de clones virulentos, aqueles que possuem genes que conferem infectividade e virulência, assim como resistência aos antibióticos. Para tal, foram estudados E. faecalis isolados em infecções endodônticas no Brasil (n = 20) e orais no Reino Unido (n = 10), e em infecções não orais no Japão (n = 9). Além disso, 20 E. faecalis isolados ambientais do Hospital Universitário de Gales (Cardiff, Reino Unido), classificados como Enterococcus resistentes à vancomicina (VRE) também foram examinados. A Concentração Inibitória Mínima (CIM) dos isolados do Brasil foi obtida pelo método de diluição em agar de acordo com as recomendações do Clinical and Laboratory Standards Institute (CLSI). Reação em cadeia da polimerase (inglês - PCR) foi a técnica empregada para detectar os genes de virulência e aqueles associados à resistência aos antibióticos, enquanto Reação de Amplificação Aleatória de DNA Polimórfico (inglês - RAPD-PCR) foi escolhida para a tipagem molecular. Dentre os genes de virulência examinados, o gene que codifica a gelatinase gelE foi o mais prevalente entre os isolados (77-100%). Entre isolados orais, foram detectados os genes agg de substâncias de agregação, esp de proteína de evasão imune, cylB de citolisina, genes de resistência à tetraciclina tetM e tetL e à eritromicina ermB com diferentes prevalências. Os isolados clínicos hospitalares do Japão apresentaram perfil genético similar aos isolados orais, mas com maior prevalência de ermB e cylB. Todas as amostras de VRE foram positivas para os genes gelE, esp, agg, vanA, ermB e tetM, 95% foram positivos para cylB e 17% positivo para tetL. Todas as amostras foram negativas para ermA, asa373, vanB, vanC1 e vanC2/3. RAPD-PCR revelou agrupamento de VRE em comparação com outros isolados. Neste estudo, os isolados de E. faecalis de infecções orais apresentaram genes de resistência à tetraciclina, um antimicrobiano frequentemente usado no tratamento local de infecções dentárias, abrindo um debate muito importante sobre o papel e a eficácia desta droga para infecções orais. Claramente, são necessários mais estudos nesta área principalmente em relação à expressão de fatores de virulência entre isolados endodônticos para melhor nortear as estratégias de tratamento. As pressões externas no microambiente dos canais radiculares podem ser responsáveis pela seleção de espécies mais resistentes e virulentas. Por fim, embora isolados orais apresentem genes de virulência fundamentais para a patogenicidade, estes foram detectados em menor incidência em comparação com os isolados não-orais e VRE.

Caracterização fenotípica e molecular de amostras de Enterococcus isoladas em hospitais da cidade do Natal/ RN

O gênero Enterococcus tem emergindo como um dos mais importantes patógenos em infecções relacionadas à assistência à saúde no mundo. Estes microrganismos apresentam habilidade de adquirir genes de resistência a vários antimicrobianos, incluíndo à vancomicina, além de possuir diversos fatores associados à virulência, que contribuem sobremaneira para a sua permanência no hospedeiro, facilitando sua disseminação, particularmente, no ambiente hospitalar. Os objetivos deste estudo foram caracterizar, por testes fenotípicos e genotípicos, amostras de Enterococcus isoladas de quadros infecciosos em pacientes atendidos em quatro instituições de saúde localizadas na cidade do Natal, RN, no período de setembro de 2010 a junho de 2011. As espécies de Enterococcus foram caracterizadas por testes fisiológicos convencionais e por reação em cadeia da polimerase (PCR) multiplex, utilizando oligonucleotídeos específicos para caracterização do gênero e espécies. O perfil de susceptibilidade aos antimicrobianos foi avaliado por testes de difusão em ágar. Os valores de concentração inibitória mínima (CIM) para vancomicina, teicoplanina e linezolida foram determinados pelo emprego do teste E; e o genótipo de resistência à vancomicina foi analisado por PCR. Genes associados à virulência (asa1, cylA, esp, gelE e hyl) foram detectados por ensaios de PCR multiplex. O polimorfismo genético das amostras bacterianas foi avaliado por metodologia de eletroforese em campo pulsado (PFGE), com a utilização da enzima SmaI. Foram obtidas 117 amostras, a partir de quadros infecciosos em 116 pacientes. Os resultados revelaram que a espécie E. faecalis foi a prevalente (91,4%). Os testes de susceptibilidade revelaram que as taxas de resistência mais elevadas estiveram associadas à tetraciclina (58,2%) e a níveis elevados de estreptomicina (36,7%). A resistência à vancomicina foi detectada em uma amostra de E. faecium, portadora do genótipo vanA, correspondendo ao primeiro isolamento de amostra com essa característica de resistência no RN. Esta amostra foi isolada em um caso de co-infecção com E. faecalis sensível à vancomicina. Adicionalmente, susceptibilidade intermediária a linezolida foi identificada em três amostras de E. faecalis. Dentre os determinantes de virulência identificados, gelE foi o prevalente (83,8%). De acordo com as espécies E. faecalis o perfil mais detectado foi gelE + esp (31,6%), na espécie E. faecium foi o perfil esp (28,6%) e a única amostra de E. gallinarum apresentou dois determinantes de virulência (asa1 + cylA). O gene hyl não foi identificado em nenhuma das amostras. A análise do polimorfismo genético das amostras por PFGE evidenciou uma elevada policlonalidade. Diante das características de resistência e de virulência observadas e da sinalização da emergência de mecanismos de resistência importantes no Estado do RN, este estudo chama atenção para a necessidade de rastreamento, particularmente entre portadores sadios, e estabelecimento de políticas de controle da disseminação dessas amostras nas instituições de saúde, mesmo em regiões onde tais características ainda sejam pouco frequentes.

Estudo de atributos de virulência e resistência a antimicrobianos em amostras de P. aeruginosa

P. aeruginosa é um importante agente de infecções relacionadas à assistência em saúde. Habitualmente, o estabelecimento de infecções agudas é precedido pela colonização das mucosas dos pacientes. Não se sabe, porém, se os processos infecciosos são causados pelas próprias cepas bacterianas colonizadoras ou por outras com que os pacientes entrem em contato, dotadas ou não de maior potencial de virulência ou de resistência a antimicrobianos que as tornem mais eficientes como agentes infecciosos. Assim, este estudo teve como objetivos i) investigar a existência de potenciais diferenças entre amostras de P. aeruginosa que causaram apenas colonização e aquelas responsáveis por infecção, isoladas de um mesmo paciente, quanto a seus fenótipos de virulência e de não susceptibilidade a antimicrobiamos; ii) pesquisar a existência de associação entre características dos paciente, incluindo o tipo de evolução clínica, com as demais variáveis estudadas. No estudo foram incluídos 21 pacientes que desenvolveram infecção por P. aeruginosa durante sua internação no Centro de Terapia Intensiva do Hospital Universitário Clementino Fraga Filho, entre abril de 2007 e abril de 2008. De cada paciente foram selecionadas duas amostras bacterianas: a primeira isolada durante o episódio de infecção e a amostra colonizadora obtida imediatamente antes da ocorrência da infecção. As amostras selecionadas foram estudadas quanto a i) expressão de três mecanismos de virulência (citotoxicidade, aderência a células epiteliais respiratórias humanas e capacidade de formação de biofilme); ii) presença de genes codificadores das proteínas efetoras do sistema de secreção do tipo 3 (SST3 - exoS, exoT, exoU e exoY); iii) perfil de susceptibilidade a antimicrobianos, iv) perfil de fragmentação do DNA cromossômico por eletroforese em gel de campo pulsado (PFGE). As amostras bacterianas obtidas de infecções agudas foram significativamente mais citotóxicas que aquelas obtidas de colonização. Embora sem diferença estatística, a citotoxicidade das amostras que causaram infecção em pacientes que evoluíram para óbito foi superior à citotoxicidade das amostras de pacientes que sobreviveram. O gene que codifica a toxina ExoU foi detectado em 16 amostras (38%), sendo nove de colonização e sete de infecção. Não houve diferença significativa entre as amostras de colonização e infecção quanto à aderência, produção de biofilme, expressão dos genes do SST3 e não-susceptibilidade às diferentes classes de antimicrobianos. Também não foi encontrada associação entre a não-susceptibilidade à quinolona, ou a outras classes de antimicrobianos, e a presença do gene exoU. As 42 amostras de P. aeruginosa estudadas foram incluídas em 20 genótipos. Em 10 deles foi detectado o gene exoU. Amostras de um mesmo genótipo foram uniformes quanto à expressão dos genes do SST3 e a não-susceptibilidade aos antimicrobianos, mas não quanto às outras variáveis estudadas. Em apenas sete pacientes (33,3%), as amostras de colonização e de infecção pertenciam ao mesmo genótipo. Assim, nesse estudo, o estabelecimento do processo infeccioso resultou não da perda do equilíbrio estabelecido entre os mecanismos de agressão das amostras colonizadoras e os de defesa do hospedeiro e sim da introdução de nova cepa bacteriana no organismo hospedeiro, cepa esta dotada de maior potencial citotóxico.