Isolation and characterization of microorganisms with probiotic potential

Tese de mestrado em Microbiologia Aplicada, apresentada à Universidade de Lisboa, através da Faculdade de Ciências, 2016

Vacina contra a cárie dentária: perspetivas e preocupações: uma opção possível?

Dissertação para obtenção do grau de Mestre no Instituto Superior de Ciências da Saúde Egas Moniz

Capacidade de adesão e formação de biofilme de Candida ssp. isoladas da cavidade oral de pacientes transplantados renais na presença do extrato de Eugenia uniflora

Candidiasis is a major oral manifestation in kidney transplant patients. Candida spp. possess essential virulence factors which contribute for the infectious process, including the ability to adhere to epithelial cells and biofilm formation. The extract obtained from the leaves of Eugenia uniflora [acetone: water (7:3, v/v)] has demonstrated antifungal activity against Candida spp. This study evaluated the influence of the extract of E. uniflora in adhesion to human buccal epithelial cells (HBEC) and biofilm formation of 42 strains of Candida spp. isolated from the oral cavity of kidney transplant patients. Candida spp. strains belonging to a culture collection were reactivated and phenotypically re-identified by classical and molecular methods (genotyping ABC and RAPD), when necessary, to complete the identification to the species level. For the virulence tests evaluated in vitro, yeasts were grown in the presence and absence of 1000 g/mL of the extract. A ratio of 10: 1 (Candida spp. cells x HBECs) was incubated for 1 hour at 37 ° C, 200 rpm, fixed with 10% formalin and the number of Candida cells adhered to 150 HBEC determined by optical microscope. Biofilms were formed on polystyrene microplates in the presence or absence of the extract. The quantification was performed with crystal violet staining at 570 nm. All isolates were viable and exhibited phenotypic characteristics suggestive of each species identified. Two strains presumptively identified as Candida dubliniensis belonged to this species as determined with genotyping ABC, while strains identified as belonging to the Candida parapsilosis species complex were differentiated by RAPD genotyping. Candida albicans was found to be the most adherent species to the buccal epithelia, while C. tropicalis showed remarkable biofilm formation.We could detect that the extract of E. uniflora was able to reduce adhesion to HBEC for both Candida albicans and non-Candida albicans Candida species. On the other hand, only 16 Candida spp. strains (36 %) showed reduced biofilm formation. However, two highly biofilm producer strains of C. tropicalis had an expressive reduction in biofilm formation. This study reinforces the idea that besides growth inhibition, E. uniflora may interfere with the expression of some virulence factors of Candida spp., and may be possibly applied in the future as a novel antifungal agent.

Manipulação gênica do protozoário Neospora caninum como ferramenta para o estudo das interações parasito-hospedeiro

Neospora caninum is an obligate intracellular parasite classified in the phylum Apicomplexa, characterized by the presence of the apical complex composed by micronemes proteins, rhoptries and dense granules, used by parasite during the adhesion and invasion process of the host cell. This is the mean event in infection pathogenesis generated by N. caninum and other parasites from the phylum Apicomplexa, promoting influence in the parasite biology and the interface between the parasite and its host. Therefore, molecular tools have been developed in order to identify and characterize these possible virulence factors. Thus, the present study sought to establish a specific system of genetic manipulation of N. caninum, searching for the improvement of the genetics manipulation of this parasite. So, we developed genetically depleted N. caninum to Rop9 rhoptry using the pU6-Universal CRISPR-Cas9 plasmid of T. gondii modified by the insertion of Ku80. The Rop9 depleted parasite showed important during initial phase of invasion and replication of the parasite, however it was not characterized as a potential virulence fator for N. caninum. Furthermore, T. gondii proteins were expressed in N. caninum by the use of specific vectors for this parasite, showing an heterologous system for the study of Toxoplasma proteins, due to the fact that Gra15 or Gra24 of type II T. gondii and Rop16 of type I T. gondii were expressed in N. caninum tachyzoites in a stable way and keept its biological phenotype, as already presented the former parasite, that naturaly expresses these proteins. In addition, it was observed that N. caninum induced an inflammasome activation through NLRP3, ASC and Caspase-1. IL-1R/MyD88 demonstrated an indirect pathway in the control of parasite replication. Furthermore, it was observed that this activation is dependent of the potassium efflux and that different strains of N. caninum keep this activation profile. However, T. gondii strains block this activation, making necessary a prior signal in order to active the inflamosome pathway. Type I T. gondii Rop16 was identified as responsible for blocking this activation, in a dependent way to the STAT3 activation. Therefore, the development of molecular tools and their application in N. caninum may prove to be useful to identify and characterize virulent factors involved in the pathogenesis by these two protozoans.

Epidemias bacterianas emergentes do século XXI

As doenças infeciosas distantes de serem um problema do passado têm aumentado drasticamente nestes últimos anos, causando epidemias emergentes, quer de origem bacteriana ou vírica ou de outros tipos de microrganismos. Esta dissertação tem como objetivo uma pesquisa atual bibliográfica sobre o estudo de algumas epidemias bacterianas emergentes do século XXI, como a Tuberculose, Cólera, Staphylococcus aureus resistente à meticilina (MRSA) e Meningite Meningocócica, bem como os seus dados epidemiológicos. A Tuberculose é uma das doenças mais antigas, que apresenta uma elevada taxa de mortalidade e com o passar do tempo tem vindo a aumentar a nível mundial. A TB é causada por uma bactéria denominada Mycobacterium tuberculosis que normalmente afeta os pulmões e outros órgãos. O tratamento, a prevenção e o diagnóstico precoce são pontos essenciais, para ter um bom desfecho para o doente. A Cólera tem-se propagado pelo mundo desde o século XX. Esta doença caracteriza-se por uma diarreia aguda grave que é causada pela bactéria Vibrio cholerae. O seu tratamento se for realizado precocemente é tratado facilmente, com apenas hidratação com sais orais. A prevenção é uma medida essencial para ter um bom prognóstico, e evitar surtos emergentes desta infeção. Devido à sua virulência, Staphylococcus aureus é responsável por infeções graves adquiridas em hospital e na comunidade. Na maioria das vezes esta infeção é assintomática, mas pode causar infeções graves até mesmo fatais. Devido às resistências aos antibióticos β-lactâmicos e de outros tipos de antibióticos, e também devido ao aumento do número crescente de quadros infeciosos de MRSA, houve necessidade de novos antibióticos como o linezolide, as cefasloporinas de 5ª geração no combate a estas infeções. As medidas de prevenção são essenciais, visto que se não forem realizadas pode haver progressão da doença. Além de um estudo científico constante dos mecanismos de resistências desta bactéria, ser essencial. A meningite bacteriana é um grave problema de Saúde Pública devido à alta incidência em crianças. A meningite meningocócica é causada pela bactéria Neisseria meningitidis que origina um processo inflamatório das meninges. Há algum tempo atrás a mortalidade era elevada, mas com o advento da antibioterapia reduziu significativamente. As vacinas fizeram com que ocorresse uma mudança bastante significativa na epidemiologia desta patologia, e mais uma vez a prevenção é essencial.

Imunidade celular: caracterização das proteínas celulares que inibem a infecção viral

Dissertação para obtenção do grau de Mestre no Instituto Superior de Ciências da Saúde Egas Moniz

O papel da Porphyromonas gingivalis nas doenças da cavidade oral e sua relação com doenças sistémicas

Dissertação para obtenção do grau de Mestre no Instituto Superior de Ciências da Saúde Egas Moniz

Impacto da utilização de ácido gálhico, ácido ferúlico e eugenol em modo contínuo na suscetibilidade de Pseudomonas aeruginosa

Dissertação de Mestrado, Biologia Molecular e Microbiana, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Universidade do Algarve, 2016

O papel do inflamassoma na infecção induzida pelas formas saprofíticas do fungo Fonsecaea pedrosoi

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Medicina, Programa de Pós-Graduação em Patologia Molecular, 2016.

Escherichia coli : host interactions in the pathogenesis of canine pyometra

Tese de Doutoramento em Ciências Veterinárias na Especialidade de Ciências Biológicas e Biomédicas

Características genotípicas de Staphylococcus coagulase-negativos e taxas de cura da mastite ovina.

A mastite em ovelhas de dupla aptidão é reconhecida por afetar a qualidade do leite. Staphylococcus coagulase-negativos (SCN) são os principais micro-organismos responsáveis pela doença, e o tratamento ao final da lactação, pode contribuir para a cura e prevenção de casos subclínicos na lactação consecutiva. Entretanto, fatores de virulência e mecanismos de resistência apresentados por SCN podem reduzir as taxas de cura. Os objetivos deste trabalho foram identificar no leite de ovelhas tratadas e não tratadas à secagem com antimicrobianos, as espécies de SCN antes e após o tratamento e identificar nesses micro-organismos a presença dos genes mecA, icaA, icaC, icaD, bap, bhp, sea, seb, sec, sed e tsst-1, determinar o perfil clonal das principais espécies identificadas e relacionar os casos de cura após o tratamento com a presença/ausência dos respectivos genes. Sessenta ovelhas foram divididas em três grupos experimentais: G1, controle, metades mamárias que não receberam antimicrobiano; G2, metades mamárias em que foram administrados 10 mL de cloxacilina-benzatina 100 mg via intramamária / estrutura convencional; G3, metades mamárias em que foram administrados 86 mL de cloxacilina-benzatina 50 mg via intramamária / estrutura nanoencapsulada. As amostras de leite foram coletadas à secagem e aos 15 e 30 dias pós-parto da lactação seguinte. As análises para identificação das espécies de SCN foram realizadas por meio de testes bioquímicos e Internal Transcribe Spacer (ITS-PCR), e a pesquisa dos genes responsáveis pelos fatores de virulência e pela resistência à oxacilina foram realizados por meio da técnica de reação em cadeia de polimerase (PCR). Dentre as espécies identificadas S. warneri prevaleceram nos três grupos experimentais. Nenhuma amostra foi positiva para o gene mecA. O único gene relacionado com a produção de enterotoxinas encontrado foi o sec. Dentre os genes relacionados com a produção de biofilme, icaD foi o único identificado nos três grupos experimentais. Staphylococcus warneri, S. simulans e S. epidermidis apresentaram clones na mesma metade mamária no pré e pós-parto das ovelhas. A cloxacilina benzatina nanoparticulada 50mg / 86 mL foi eficiente para reduzir a mastite subclínica no pós-parto de ovelhas (P= 0,0192). Staphylococcus warneri, S. simulans, S. epidermidis e S. xylosus foram as espécies de maior ocorrência. Os genes icaA, icaC, icaD e bap foram encontrados no momento da desmama e no pós-parto, os genes sec e icaD estão associados à ausência de cura da mastite subclínica no pós-parto. Ovelhas em que foram isolados SCN portadores de genes responsáveis pela formação de biofilme não apresentaram resultados satisfatórios quando submetidas a esquemas de controle e ao tratamento da mastite subclínica. Os genes sec e icaD, estão associadas à ausência de cura microbiológica da mastite subclínica no pós-parto. Staphylococcus epidermidis e S. xylosus portador do gene bap estão associados à reinfecção.

Multiplicação do nematoide Meloidogyne paranaensis e velocidade de enraizamento de estacas caulinares em sete espécies de plantas medicinais

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Agronomia e Medicina Veterinária, Programa de Pós-Graduação em Agronomia, 2016.

Identification and analysis of novel virulence-defective Rhodococcus fascians mutants

Rhodococcus fascians é uma actinomiceta fitopatogénica que induz uma doença, conhecida como irritação frondosa, caracterizada pela indução de múltiplos rebentos, numa vasta gama de plantas herbáceas dicotiledóneas. O principal factor de patogenicidade da bactéria é a produção de uma mistura de 6 citoquininas codificadas pelos genes do operão fas que está localizado num plasmídeo linear associado à virulência, pFiD188. Este trabalho teve como objectivo a análise de dois novos loci deste plasmídeo associados à virulência: GT1 que codifica uma glicosiltransferase e os genes mtr1 e mtr2, grandemente homólogos, que codificam metiltransferases dependentes de SAM. Trabalhos prévios com 21D5, mutante na glicosiltransferase, mostraram que possui uma morfologia de colónia modificada e forma agregados em culturas líquidas. Neste trabalho demonstrou-se que essas características não afectam o crescimento em meio de cultura rico, mas levam à incapacidade de proliferação em condições de privação de nutrientes, tendo um impacto forte na competência epifítica. Este impacto foi demostrado pela atenuação severa da virulência em 21D5, que foi acompanhada de uma expressão alterada dos genes fas e att, essenciais para a virulência, e consequente redução da capacidade de invasão dos tecidos da planta e de produção dos factores de virulência. Demonstrou-se também que a expressão de GT1 é induzida por compostos que são acumulados em plantas nas fases iniciais da infecção, colocando a função de GT1 no começo da interacção. Tal como R. fascians, Streptomyces turgidiscabies possui um operão fas e dois genes mtr associados. R. fascians mutantes nestes genes mtr’s perderam a capacidade de provocar sintomas, mas produziram 2MeS-citoquininas, implicando que outras citoquininas metiladas são cruciais para a indução da doença. De modo a identificar os produtos de reacção das MTRs procedeu-se à análise do perfil de citoquininas de R. fascians em condições que induzem a expressão dos genes do operão fas e de S. turgidiscabies alimentados com SAM e adenina marcadas com 14C em TLC. No entanto, não foi possível a identificação de compostos dependentes de fas ou mtr nos sobrenadantes. Pela determinação do perfil de expressão dos genes mtr in vitro e in planta tornou-se claro que a regulação destes genes é muito complexa, sendo a sua expressão limitada a células de R. fascians que colonizam o hospedeiro. Para possibilitar a identificação dos produtos de recção de MTR, desenvolveu-se um protocolo que permite a expressão in planta em condições in vitro, o que permitirá a repetição dos ensaios de marcação com 14C.

Estudo da infeção de corvina (Argyrosomus regius Asso, 1801) por Photobacterium damselae subsp. piscicida

As práticas intensivas que são utilizadas em aquacultura implicam que exista um contacto extremo entre indivíduos promovendo o stress, que atuando conjuntamente com diversos outros fatores, como é o caso de bactérias, são passíveis de induzir nos peixes um estado de doença. Photobacterium damselae subsp. piscicida (Phdp) é uma bactéria gram-negativa reconhecida por causar surtos graves de doença em diversas espécies de peixes. É considerada mundialmente como uma das maiores enfermidades para as práticas aquícolas, plausível de causar danos irreversíveis nestas populações. Neste trabalho pretendeu-se elaborar um protocolo de infeção com Phdp em Argyrosomus regius estabelecendo num primeiro ensaio a dose que causa mortalidade a 50% de uma população (LD50), estudando posteriormente num segundo ensaio, a infeção, o destino que a bactéria teria no peixe através de análise PCR, as consequências da infeção a nível hematológico e nos parâmetros imunitários, utilizando um modelo de coabitação, expondo indivíduos saudáveis a indivíduos doentes. Foi comprovada a virulência da estirpe AQP 17.1 de Phdp sobre indivíduos da espécie A. regius com um peso médio de 28,3±10,9g, situando-se o LD50 em 2,29×105 UFC ml-1, apresentando os peixes alguns sintomas típicos da doença crónica. O modelo de coabitação utilizado no segundo ensaio, permitiu-nos confirmar que Phdp infetou por coabitação indivíduos da espécie A. regius com peso médio de 23,4±8,6g. Os resultados sugerem que as brânquias podem ter sido um dos locais de entrada da bactéria no corpo do peixe, disseminando-se após 24 horas para o rim e intestino anterior. Phdp induziu em A. regius uma resposta imune inata que se avaliou ao longo do tempo quando comparados os indivíduos coabitantes do controlo (vetores injetados com tampão salino de Hanks) com os indivíduos coabitantes infetados (vetores injetados com suspensão de Phdp a uma concentração igual ao LD50). Esta resposta inflamatória ficou visível não só no aumento do número de leucócitos no sangue, mas também no aumento de atividade dos parâmetros humorais imunes. Os resultados sugerem que a maior atividade da resposta imunitária se deu após as 24 horas de coabitação, momento que determina também a invasão do patógeno em órgãos como o intestino anterior e o rim. Os resultados obtidos neste trabalho sugerem que Phdp pode induzir um estado de infeção em A. regius através de um modelo de coabitação, invadindo num curto espaço de tempo os órgãos do hospedeiro, desencadeando a atividade do sistema imune inato como resposta à infeção.

Avaliação da atividade antimicrobiana in vitro do extrato bruto de cipó de alho Mansoa alliacea em isolados bacterianos de peixes.

O estado do Amapá está localizado no norte do Brasil, possuindo rica biodiversidade, onde diferentes aspectos apresentam tênue conhecimento ou ainda são desconhecidos. Entre estes se destaca o conhecimento quanto a etiologia das infecções no homem, tendo como veículo o peixe, que representa relevante aspecto de saúde pública, especialmente quando consumido cru ou após tratamento térmico inadequado. Microrganismos podem permanecer viáveis nos peixes estocados a baixas temperaturas, condição física que os permite sobreviver, multiplicar e produzir fatores de virulência, capazes ainda de ocasionar infecções oportunistas. Assim, Staphylococcus aureus, Salmonella spp., Escherichia coli e Aeromonas spp. podem ser usados como marcadores de sanidade em alimentos. Existe ainda a preocupação quanto ao uso de fitoterápicos destinados ao tratamento de doenças em peixes, devido à probabilidade da existência de toxicidade ao animal. Dessa forma, são necessárias pesquisas que possam contribuir com o desenvolvimento de produtos naturais com atividade antibacteriana. A região amazônica é a maior fonte da biodiversidade vegetal do planeta, o que a tornar um grande potencial para os estudos sobre fitoterápicos de interesse na aquicultura, além do vasto conhecimento das populações tradicionais sobre o uso de plantas medicinais. Cipó-de-alho Mansoa alliacea (Bignoniaceae) é um arbusto com característica de trepadeira de origem amazônica, que atinge até 3 metros de altura. Seu caule e suas folhas possuem cheiro mais forte que o alho, podendo ser substituído no tempero dos alimentos e também como planta medicinal. A presente investigação tem como objetivo isolar microrganismos presentes em peixes oriundos de pisciculturas e feiras livres localizadas de Macapá-AP e avaliar através da atividade antimicrobiana in vitro do extrato bruto de M. alliacea em isolados bacterianos, através da determinação da sua Concentração Inibitória Mínima (CIM) e Concentração Bactericida Mínima (CBM). Os microrganismos foram isolados a partir de 10 amostras de peixes dentre as quais cinco adquiridas em pisciculturas e cinco em feiras livres de Macapá. As análises foram realizadas no Laboratório Especial de Microbiologia Aplicada (LEMA) e Laboratório Central de Saúde Pública do Amapá (LACEN-AP). Todas as amostras adquiridas nas feiras livres de Macapá apresentaram S. aureus, Salmonella spp. e E.coli em números superiores àqueles de tolerância segundo a legislação, enquanto as cinco amostras de peixes provenientes de pisciculturas encontravam-se dentro dos padrões microbiológicos sanitários. Não foi observada presença de Aeromonas spp. nas amostras avaliadas. Após os ensaios de CIM e CBM das amostras bacterianas ao extrato de M. alliacea, foi realizada a quantificação, isolamento e identificação dos microrganismos, observando-se atividade bacteriostática em S. aureus, Salmonella spp. e E. coli e atividade bactericida para E. coli. Foi possível observar que a utilização de extrato bruto hidro alcoólico nos ensaios de CIM e CBM demonstrou atividade antimicrobiana frente aos isolados. Novos estudos sobre a atividade antimicrobiana deverão ser conduzidos sobre a utilização de frações de compostos químicos de M. alliacea além da avaliação do extrato de M. alliacea para minimizar a contaminação microbiana e/ou conservação de peixes, para fins alimentícios.