Molecular organization of small plasmids bearing blaTEM-1 and conferring resistance to β-lactams in Haemophilus influenzae

TEM-1 is the dominant β-lactamase of Haemophilus influenzae and can be located on small plasmids. Three distinct plasmids with sizes from 4,304 to 5,646 nucleotides (nt) were characterized: pA1606, pA1209, and pPN223. In addition to TEM-1 and a replication enzyme of the Rep 3 superfamily, pA1606 carries a Tn3 resolvase gene and pA1606 and pA1209 carry an open reading frame (ORF) similar to a plasmid recombination enzyme gene described in Gram-positive bacteria. The plasmids transformed strain Rd to the ampicillin-resistant phenotype.

Haemophilus influenzae clinical isolates with plasmid pB1000 bearing blaROB-1: fitness cost and interspecies dissemination

Plasmid pB1000 is a mobilizable replicon bearing the bla(ROB-1) beta-lactamase gene that we have recently described in Haemophilus parasuis and Pasteurella multocida animal isolates. Here we report the presence of pB1000 and a derivative plasmid, pB1000', in four Haemophilus influenzae clinical isolates of human origin. Pulsed-field gel electrophoresis showed unrelated patterns in all strains, indicating that the existence of pB1000 in H. influenzae isolates is not the consequence of clonal dissemination. The replicon can be transferred both by transformation and by conjugation into H. influenzae, giving rise to recipients resistant to ampicillin and cefaclor (MICs, > or =64 microg/ml). Stability experiments showed that pB1000 is stable in H. influenzae without antimicrobial pressure for at least 60 generations. Competition experiments between isogenic H. influenzae strains with and without pB1000 revealed a competitive disadvantage of 9% per 10 generations for the transformant versus the recipient. The complete nucleotide sequences of nine pB1000 plasmids from human and animal isolates, as well as the epidemiological data, suggest that animal isolates belonging to the Pasteurellaceae act as an antimicrobial resistance reservoir for H. influenzae. Further, since P. multocida is the only member of this family that can colonize both humans and animals, we propose that P. multocida is the vehicle for the transport of pB1000 between animal- and human-adapted members of the Pasteurellaceae.

Novel blaROB-1-bearing plasmid conferring resistance to β-lactams in Haemophilus parasuis isolates from healthy weaning pigs

Haemophilus parasuis, the causative agent of Glässer's disease, is one of the early colonizers of the nasal mucosa of piglets. It is prevalent in swine herds, and lesions associated with disease are fibrinous polyserositis and bronchopneumonia. Antibiotics are commonly used in disease control, and resistance to several antibiotics has been described in H. parasuis. Prediction of H. parasuis virulence is currently limited by our scarce understanding of its pathogenicity. Some genes have been associated with H. parasuis virulence, such as lsgB and group 1 vtaA, while biofilm growth has been associated with nonvirulent strains. In this study, 86 H. parasuis nasal isolates from farms that had not had a case of disease for more than 10 years were obtained by sampling piglets at weaning. Isolates were studied by enterobacterial repetitive intergenic consensus PCR and determination of the presence of lsgB and group 1 vtaA, biofilm formation, inflammatory cell response, and resistance to antibiotics. As part of the diversity encountered, a novel 2,661-bp plasmid, named pJMA-1, bearing the blaROB-1 β-lactamase was detected in eight colonizing strains. pJMA-1 was shown to share a backbone with other small plasmids described in the Pasteurellaceae, to be 100% stable, and to have a lower biological cost than the previously described plasmid pB1000. pJMA-1 was also found in nine H. parasuis nasal strains from a separate collection, but it was not detected in isolates from the lesions of animals with Glässer's disease or in nontypeable Haemophilus influenzae isolates. Altogether, we show that commensal H. parasuis isolates represent a reservoir of β-lactam resistance genes which can be transferred to pathogens or other bacteria.

Small-plasmid-mediated antibiotic resistance is enhanced by increases in plasmid copy number and bacterial fitness

Plasmids play a key role in the horizontal spread of antibiotic resistance determinants among bacterial pathogens. When an antibiotic resistance plasmid arrives in a new bacterial host, it produces a fitness cost, causing a competitive disadvantage for the plasmid-bearing bacterium in the absence of antibiotics. On the other hand, in the presence of antibiotics, the plasmid promotes the survival of the clone. The adaptations experienced by plasmid and bacterium in the presence of antibiotics during the first generations of coexistence will be crucial for the progress of the infection and the maintenance of plasmid-mediated resistance once the treatment is over. Here we developed a model system using the human pathogen Haemophilus influenzae carrying the small plasmid pB1000 conferring resistance to β-lactam antibiotics to investigate host and plasmid adaptations in the course of a simulated ampicillin therapy. Our results proved that plasmid-bearing clones compensated for the fitness disadvantage during the first 100 generations of plasmid-host adaptation. In addition, ampicillin treatment was associated with an increase in pB1000 copy number. The augmentation in both bacterial fitness and plasmid copy number gave rise to H. influenzae populations with higher ampicillin resistance levels. In conclusion, we show here that the modulations in bacterial fitness and plasmid copy number help a plasmid-bearing bacterium to adapt during antibiotic therapy, promoting both the survival of the host and the spread of the plasmid.

Implementación sobre FPGA de un algoritmo de compresión de imágenes hiperespectrales bajo el estándar CCSDS 123.0-B-1

A lo largo de la historia, nuestro planeta ha atravesado numerosas y diferentes etapas. Sin embargo, desde finales del cretácico no se vivía un cambio tan rápido como el actual. Y a la cabeza del cambio, nosotros, el ser humano. De igual manera que somos la causa, debemos ser también la solución, y el análisis a gran escala de la tierra está siendo un punto de interés para la comunidad científica en los últimos años. Prueba de ello es que, cada vez con más frecuencia, se lanzan gran cantidad de satélites cuya finalidad es el análisis, mediante fotografías, de la superficie terrestre. Una de las técnicas más versátiles para este análisis es la toma de imágenes hiperespectrales, donde no solo se captura el espectro visible, sino numerosas longitudes de onda. Suponen, eso sí un reto tecnológico, pues los sensores consumen más energía y las imágenes más memoria, ambos recursos escasos en el espacio. Dado que el análisis se hace en tierra firme, es importante una transmisión de datos eficaz y rápida. Por ello creemos que la compresión en tiempo real mediante FPGAs es la solución idónea, combinando un bajo consumo con una alta tasa de compresión, posibilitando el análisis ininterrumpido del astro en el que vivimos. En este trabajo de fin de grado se ha realizado una implementación sobre FPGA, utilizando VHDL, del estándar CCSDS 123. Este está diseñado para la compresión sin pérdida de imágenes hiperespectrales, y permite una amplia gama de configuraciones para adaptarse de manera óptima a cualquier tipo de imagen. Se ha comprobado exitosamente la validez de la implementación comparando los resultados obtenidos con otras implementaciones (software) existentes. Las principales ventajas que presentamos aquí es que se posibilita la compresión en tiempo real, obteniendo además un rendimiento energético muy prometedor. Estos resultados mejoran notablemente los de una implementación software del algoritmo, y permitirán la compresión de las imágenes a bordo de los satélites que las toman.

Desarrollo de nuevas formulaciones tópicas de anfotericina B para el tratamiento de micosis

Las infecciones por hongos se han convertido en un tema de gran preocupación en todo el mundo, se estima que más de 40 millones de personas sufren infecciones por hongos, tanto en países desarrollados como en países en vías de desarrollo (Güngör, et al., 2013). Las micosis superficiales se encuentran entre las formas más frecuentes de infecciones en los humanos. Se estima que afectan un 20-25 % de la población mundial y su incidencia está constantemente en aumento (Vena, et al., 2012) (Havlickova, et al., 2008) (Das, et al., 2007). Actualmente, este tipo de infecciones son un frecuente motivo de consulta para el médico de familia (Hernández, et al., 2014) y el dermatólogo. Lo cual nos obliga a permanecer constantemente actualizados La candidiasis es la micosis emergente con mayor efecto en el ser humano debido a su frecuencia y a la gravedad de sus complicaciones (López-Martínez, R., 2010). La candidiasis superficial es una de las formas clínicas más comunes. Es característicamente crónica y recurrente, y, a veces, indica el comienzo de las formas graves de esta micosis (Pappas, et al., 2009). Las levaduras del género Candida son microorganismos pertenecientes a la microbiota normal de individuos sanos, principalmente en la mucosa oral, el tracto gastrointestinal y el tracto genitourinario femenino (Shao, et al., 2007). Sin embargo, estos hongos son responsables de diferentes manifestaciones clínicas, especialmente en pacientes inmunocomprometidos, que van desde infecciones de la piel y mucosas a infecciones sistémicas (Sardi, et al., 2013). Su importancia viene de la alta frecuencia con que colonizan e infectan el huésped humano (De Bernardis, et al., 2004), siendo el cuarto patógeno más común asociado con los casos de infección nosocomial (Wisplinghoff, et al., 2004)...