Treatment of an Aedes aegypti colony with the Cry11Aa toxin for 54 generations results in the development of resistance

To study the potential for the emergence of resistance in Aedes aegypti populations, a wild colony was subjected to selective pressure with Cry11Aa, one of four endotoxins that compose the Bacillus thuringiensis serovar israelensis toxin. This bacterium is the base component of the most important biopesticide used in the control of mosquitoes worldwide. After 54 generations of selection, significant resistance levels were observed. At the beginning of the selection experiment, the half lethal concentration was 26.3 ng/mL and had risen to 345.6 ng/mL by generation 54. The highest rate of resistance, 13.1, was detected in the 54th generation. Because digestive proteases play a key role in the processing and activation of B. thuringiensis toxin, we analysed the involvement of insect gut proteases in resistance to the Cry11Aa B. thuringiensis serovar israelensis toxin. The protease activity from larval gut extracts from the Cry11Aa resistant population was lower than that of the B. thuringiensisserovar israelensis susceptible colony. We suggest that differences in protoxin proteolysis could contribute to the resistance of this Ae. aegypti colony.

Increased hepcidin expression in multibacillary leprosy

Iron is essential for all organisms and its availability can control the growth of microorganisms; therefore, we examined the role of iron metabolism in multibacillary (MB) leprosy, focusing on the involvement of hepcidin. Erythrograms, iron metabolism parameters, pro-inflammatory cytokines and urinary hepcidin levels were evaluated in patients with MB and matched control subjects. Hepcidin expression in MB lesions was evaluated by quantitative polymerase chain reaction. The expression of ferroportin and hepcidin was evaluated by immunofluorescence in paucibacillary and MB lesions. Analysis of hepcidin protein levels in urine and of hepcidin mRNA and protein levels in leprosy lesions and skin biopsies from healthy control subjects showed elevated hepcidin levels in MB patients. Decreases in haematologic parameters and total iron binding capacity were observed in patients with MB leprosy. Moreover, interleukin-1 beta, ferritin, soluble transferrin receptor and soluble transferrin receptor/log ferritin index values were increased in leprosy patients. Hepcidin was elevated in lepromatous lesions, whereas ferroportin was more abundant in tuberculoid lesions. In addition, hepcidin and ferroportin were not colocalised in the biopsies from leprosy lesions. Anaemia was not commonly observed in patients with MB; however, the observed changes in haematologic parameters indicating altered iron metabolism appeared to result from a mixture of anaemia of inflammation and iron deficiency. Thus, iron sequestration inside host cells might play a role in leprosy by providing an optimal environment for the bacillus.

Mycobacterium leprae in six-banded (Euphractus sexcinctus) and nine-banded armadillos (Dasypus novemcinctus) in Northeast Brazil

Human beings are the main reservoir of the causative agent of leprosy, Mycobacterium leprae. In the Americas, nine-banded armadillos (Dasypus novemcinctus) also act as a reservoir for the bacillus. In the state of Ceará (CE), which is located in Northeast Brazil and is an endemic area of leprosy, there are several species of armadillos, including D. novemcinctus and Euphractus sexcinctus (six-banded armadillo). Contact between humans and armadillos occur mainly through hunting, cleaning, preparing, cooking and eating. This study identified M. leprae DNA in the two main species of armadillos found in Northeast Brazil. A total of 29 wild armadillos (27 D. novemcinctus and 2 E. sexcinctus) were captured in different environments of CE countryside. Samples from the ear, nose, liver and spleen from each of these animals were tested by a nested M. leprae-specific repetitive element polymerase chain reaction assay. The samples that tested positive were confirmed by DNA sequencing. M. leprae was detected in 21% (6/29) of the animals, including five D. novemcinctus and one E. sexcinctus. This is the first Brazilian study to identify the presence of a biomarker of M. leprae in wild armadillos (D. novemcinctus and E. sexcinctus) in a leprosy hyperendemic area where there is continuous contact between humans and armadillos.

Widespread nasal carriage of Mycobacterium lepraeamong a healthy population in a hyperendemic region of northeastern Brazil

A case-control study was conducted to determine the presence ofMycobacterium leprae DNA in nasal secretions of leprosy cases and nonleprosy individuals in Fortaleza, Brazil. It included 185 cases identified by physicians at the Dona Libânia National Reference Centre for Sanitary Dermatology (CDERM). A control group (Co) (n = 136) was identified among individuals from CDERM not diagnosed as leprosy cases. To augment the spatial analysis of M. leprae specific repetitive element (RLEP) positive prevalence, an external group (EG) (n = 121), a convenience sample of healthy students, were included. Polymerase chain reaction for the RLEP sequence was conducted for all participants. Prevalence of RLEP positivity for cases and Co were 69.2% and 66.9%, respectively, significantly higher than for EG (28.1%), and reported elsewhere. Male sex, belonging to a lower socioeconomic status (D/E), history of a previous contact with a case and being older, were associated with being a leprosy case. Our geographical analysis demonstrated that the bacillus is widespread among the healthy population, with clusters of RLEP positive multibacillary cases concentrated in distinct areas of the city. Our results suggest that in endemic areas, as in Fortaleza, surveillance for both nonhousehold leprosy contacts and members of the general population living in cluster areas should be implemented.

Avaliação do crescimento microbiano em sondas de uso único para vitrectomia reprocessadas na prática assistencial

O objetivo deste estudo foi avaliar o crescimento microbiano em sondas para vitrectomia de uso único, reprocessadas na prática assistencial. Foram investigadas nove sondas reusadas e reprocessadas por diferentes métodos. As sondas foram segmentadas, individualmente, em porções de 3,5 cm, totalizando em 979 unidades amostrais (extensões, conectores e ponteiras) inoculadas em meio de cultura e incubadas a 37ºC, por 14 dias. Os resultados mostraram crescimento microbiano em 57 (5,8%) unidades amostrais, das quais, 25 foram esterilizadas por Óxido de Etileno, 16 por Plasma de Peróxido de Hidrogênio e 16 por Vapor à Baixa Temperatura e Formaldeído. Foram identificadas 17 espécies microbianas, sendo as mais prevalentes o Micrococcus spp., Staphylococcus coagulase negativa, Pseudomonas spp. e Bacillus subtilis. O reuso de sondas de uso único para vitrectomia não se mostrou seguro, portanto tal prática não é recomendada.

Promoção do crescimento de alface por rizobactérias

Rizobactérias promotoras do crescimento de plantas (RPCPs) podem ser uma alternativa para o aumento da produtividade de várias espécies vegetais, inclusive alface. Conduziram-se quatro experimentos com isolados de rizobactérias de diversas origens para verificar sua capacidade de promoção de crescimento de plantas de alface. Ao todo, testaram-se 77 isolados de Pseudomonas do grupo fluorescente, 23 de Bacillus e 11 de outras bactérias rizosféricas em areia esterilizada, em solo esterilizado, em substrato formado por uma mistura de solo e esterco (1:1, em volume), de forma semelhante à usada pelos produtores, e em areia com a solução nutritiva recomendada para cultivos hidropônicos, em duas concentrações. Foi marcante o benefício exercido pelas bactérias do gênero Pseudomonas em contraposição às dos outros gêneros, revelando algum favorecimento dessas bactérias na rizosfera de alface, de forma a promover melhor crescimento das plantas. Houve diferenças no comportamento dos isolados conforme a fertilidade do substrato.

Rizobactérias e promoção do crescimento de plantas cítricas

Desenvolveram-se três experimentos em casa de vegetação para verificar a possibilidade de as rizobactérias atuarem como promotoras do crescimento de plantas cítricas. Ao todo, testaram-se 10 isolados de Pseudomonas do grupo fluorescente, 13 de Bacillus e sete de outras bactérias rizosféricas em porta-enxertos utilizados na citricultura: tangerineira 'Cleópatra' (Citrus reshni), limoeiro 'Cravo' (Citrus limonia) e limoeiro 'Volcameriano' (Citrus volkameriana). Dependendo do porta-enxerto, sete isolados de Pseudomonas, um de Bacillus e um de outra bactéria rizosférica tiveram efeito benéfico sobre a matéria seca de raízes ou de parte aérea, indicando uma alta proporção de promotores de crescimento entre as bactérias do primeiro grupo. Procedeu-se também à contagem de bactérias fluorescentes do gênero Pseudomonas e de bactérias não-fluorescentes em raízes de tangerineira 'Cleópatra' e de limoeiro 'Cravo', procedentes de viveiro de mudas e do campo. Ambos os grupos bacterianos tiveram sua multiplicação favorecida na rizosfera de tangerineira 'Cleópatra', em condições de viveiro.

Avaliação de populações de possíveis rizobactérias em solos sob espécies florestais

Embora estudos recentes relatem a utilização de RCPC (Rizobactérias Promotoras de Crescimento de Plantas) no Brasil, raríssimos trabalhos avaliam a presença natural dessas espécies bacterianas no solo. O objetivo deste trabalho foi avaliar a ocorrência de RPCP em duas amostras de solo sob diferentes tipos de manejo, através da construção e do seqüenciamento de bibliotecas de DNA metagenômico. Utilizaram-se oligonucleotídeos específicos para amplificação da região hipervariável do espaço intergênico dos genes ribossomais 16S-23S de DNA extraído de diferentes solos, sob Eucalyptus sp. e sob mata. Os fragmentos obtidos foram inseridos em vetor e clonados. As bibliotecas geraram 495 clones, que foram seqüenciados e identificados através de comparações realizadas pelo software Blast. O solo sob Eucalyptus sp. apresentou maior número de RPCP do que sob mata. Os filos Actinobacteria e Proteobacteria eram maiores no solo sob Eucalyptus sp., estando o filo Firmicutes ausente no solo sob mata. Somente oito espécies diferentes de RPCP foram detectadas: Bacillus subtilis, Bacillus megaterium, Bradyrhizobium japonicum, Bradyrhizobium elkanii, Bradyrhizobium sp., Frankia sp., Pseudomonas fluorescens e Pseudomonas gladioli. O trabalho forneceu valiosos dados sobre a presença de RPCP em solos com espécies florestais e sua possível utilização em reflorestamentos, assim como para o melhor conhecimento desses microrganismos nos solos do Brasil.

Rizobactérias formadoras de endósporos associadas a Tibouchina urvilleana de áreas impactadas por rejeitos da mineração do carvão

Os rejeitos da mineração do carvão podem elevar a concentração de metais pesados e dificultar o crescimento de plantas nessas áreas. Uma estratégia para recuperação desses ambientes é por meio da associação de microrganismos à rizosfera que podem auxiliar na promoção de crescimento de plantas, bem como na diminuição da toxicidade por metais pesados. O presente trabalho teve como objetivos o isolamento e a identificação de rizobactérias formadoras de endósporos (RFE) de áreas impactadas por rejeitos da mineração de carvão, num depósito no município de Capivari de Baixo, Santa Catarina (Brasil), bem como a avaliação de seus potenciais para auxiliar plantas na revegetação de ecossistemas degradados por essa atividade, por meio de testes de resistência a elementos metálicos e produção de sideróforos. Das RFE identificadas, as do gênero Bacillus foram mais frequentes, e entre as duas áreas de estudo observaram-se grupos bacterianos distintos. As linhagens provenientes da área dos rejeitos piritosos foram mais resistentes a Ni e Cu. Dez linhagens pertencentes aos gêneros Bacillus, Paenibacillus e Aneurinibacillus, além de resistirem a um maior número dos metais pesados testados, produziram sideróforos e, portanto, foram consideradas com maior potencial para auxiliar o crescimento de plantas em áreas contaminadas com metais pesados.

Bactérias produtoras de auxinas isoladas de raízes de Cattleya walkeriana, orquídea Brasileira ameaçada de extinção, e sua função na aclimatização

Bactérias produtoras de auxinas habitam raízes de orquídeas e podem trazer benefícios para a planta hospedeira. Plantas dessa família são multiplicadas em condições assimbióticas in vitro e pouco se conhece sobre a função desses microrganismos para a aclimatização ex vitro. Quatro rizobactérias isoladas da espécie Cattleya walkeriana foram avaliadas por sua capacidade de promoção do crescimento e sobrevivência de plântulas germinadas in vitro durante a aclimatização. Essas rizobactérias foram identificadas como Bacillus, Burkholderia, Enterobacter e Curtobacterium, com base no sequenciamento do gene 16S rRNA. A presença de compostos indólicos no sobrenadante filtrado de culturas líquidas foi quantificada por ensaios colorimétricos e cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE). Ácidos 3-indol lático (AIL) e indol-3-acetaldeído (AIAld) foram encontrados em grande quantidade, exceto na cultura de Enterobacter sp., em que ácido 3-indol acético (AIA) e ácido 3-indol pirúvico (AIP) prevaleceram. As rizobactérias foram inoculadas em plântulas germinadas in vitro, aclimatizadas em casa de vegetação durante 90 dias e avaliadas quanto à sua capacidade de promover o crescimento. Burkholderia sp. e Curtobacterium sp. proporcionaram a menor eficiência para o crescimento, enquanto Bacillus sp. e Enterobacter sp. favoreceram incrementos em todas as características avaliadas e ampliaram a percentagem de sobrevivência. Este trabalho elucida a função de rizobactérias produtoras de auxinas e seus benefícios para a promoção de crescimento de uma orquídea brasileira germinada em condições assimbióticas durante a aclimatização - condição que confere alta letalidade e limitante para a propagação de orquídeas.

Bactérias diazotróficas em solos sob seringueira

Diversos relatos evidenciam os benefícios de procariotos fixadores de nitrogênio atmosférico no crescimento e na nutrição de muitas espécies vegetais; entretanto, não há, até o momento, nenhum trabalho visando à prospecção desses microrganismos na rizosfera da seringueira (Hevea brasiliensis). Assim, os objetivos deste trabalho foram verificar a ocorrência de bactérias diazotróficas em solos sob plantio de seringueira, assim como em suas raízes, e isolar e caracterizar essas bactérias. Para essa finalidade, coletaram-se amostras de solo e de raízes finas de seringueiras cultivadas no Campus Experimental da Universidade Federal de Lavras (Lavras, MG) para inoculação em meios de cultura semissólidos sem N na forma combinada, de modo a favorecer o crescimento de algumas espécies de bactérias diazotróficas. Foram obtidos 19 isolados nas amostras de solo, e não houve crescimento de bactérias fixadoras de nitrogênio nas culturas com amostras de raízes. A caracterização celular e das colônias desses isolados indicou que 17 deles produzem grande quantidade de exopolissacarídeo elástico, algumas vezes cartilaginoso. Eles são todos Gram-negativos, com formato celular de bastonete, imóveis e com dois glóbulos de poli-β-hidroxibutirato (PBH), um em cada extremidade do bastonete. O sequenciamento do 16S rDNA e sua análise filogenética confirmaram que isolados representativos desse grupo pertencem ao gênero Beijerinckia (B. indica e B. derxii) e que os outros dois isolados Gram-positivos pertencem ao gênero Bacillus. A presença da nitrogenase - a enzima responsável pela fixação biológica do nitrogênio atmosférico (FBN) - foi confirmada por meio da técnica de redução do acetileno. Conclui-se que, no solo sob plantio de seringueira, houve predominância de diazotróficas de vida livre pertencentes ao gênero Beijerinckia (B. indica e B. derxii), não havendo indícios de bactérias endofiticas ou rizosféricas.

Atividade de microrganismos solubilizadores de fosfatos na presença de nitrogênio, ferro, cálcio e potássio

A capacidade e o potencial de solubilização de 21 isolados de microrganismos solubilizadores de fosfatos (Bacillus, Pseudomonas, Enterobacteriaceae, Penicillium, Aspergillus e Paecilomyces) foram avaliados em cultivos em meio de cultura Glicose-Extrato de Levedura contendo diferentes fosfatos (Ca, Al ou Fe), na presença de fontes de N (peptona, amônio e nitrato) e teores de Fe, Ca e K. O crescimento e a atividade solubilizadora variaram em função do tipo de microrganismo e dos fatores nutricionais. Em relação às fontes de N, a presença de amônio favoreceu a solubilização em seis isolados; destes, três solubilizaram somente nesta fonte. O nitrato diminuiu a atividade solubilizadora, reduzindo ou inibindo a solubilização. Para a maioria dos microrganismos, a atividade solubilizadora não foi afetada pelas variações nos teores de ferro. Baixos teores de Ca e K limitaram o crescimento de cinco isolados que apresentam características de amplo crescimento (Aspergillus). Em dois desses isolados, a solubilização de fosfato de Ca foi favorecida. Variações na capacidade e no potencial de solubilização dos microrganismos, em resposta às condições do meio de cultura, indicam que o processo ocorre com eficiência variável ou sugerem a presença de diferentes mecanismos de solubilização.

Caracterização da comunidade bacteriana endofítica de citros por isolamento, PCR específico e DGGE

O objetivo deste trabalho foi caracterizar a comunidade bacteriana endofítica de plantas assintomáticas (escapes) e afetadas pela clorose variegada dos citros (CVC) por meio de isolamento em meio de cultura, técnica de gradiente desnaturante em gel de eletroforese (DGGE) e detecção de Methylobacterium mesophilicum e Xyllela fastidiosa por meio de PCR específico, para estudar esta comunidade e sua relação com a ocorrência da CVC. A análise da comunidade bacteriana via DGGE permitiu a detecção de X. fastidiosa, bem como Klebsiella sp. e Acinetobacter sp. como endófitos de citros. Foram observados também Curtobacterium sp., Pseudomonas sp., Enterobacter sp. e Bacillus spp. Utilizando primers específicos, Methylobacterium mesophilicum e X. fastidiosa também foram observadas, reforçando hipóteses de que estas bactérias podem estar interagindo no interior da planta hospedeira.

Microrganismos endofíticos de mandioca de áreas comerciais e etnovariedades em três estados brasileiros

O objetivo deste trabalho foi realizar um levantamento da diversidade de microrganismos endofíticos, em plantas de mandioca (Manihot esculenta Crantz) coletadas de áreas comerciais, no Estado de São Paulo, e de etnovariedades dos estados do Amazonas e Bahia e, também, avaliar seu potencial para fixar N atmosférico e para produzir ácido indolacético. Nos três estados, foram identificadas 47 espécies de microrganismos pertencentes a 27 gêneros. Bacillus spp. foi o mais freqüente em todas as regiões. O maior número de gêneros foi encontrado em plantas provenientes do Estado do Amazonas, que apresenta a maior diversidade de microrganismos endofíticos. Amplificações por PCR do gene nifH foram avaliadas em espécies bacterianas pertencentes às gama-Proteobacteria. Isolados AIA positivos foram obtidos de material coletado em todos os estados, e foram representados por microrganismos pertencentes aos subgrupos gama-Proteobacteria, beta-Proteobacteria, Bacilli e Actinobacteria. A ocorrência de bactérias endofíticas em plantas de mandioca, com capacidade para fixar N atmosférico e produzir AIA in vitro, indica potencial para promover o crescimento da planta.

Promoção de crescimento e controle de tombamento de plântulas de pepino por rizobactérias

O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito de rizobactérias, no crescimento de plântulas de pepino e no controle de tombamento, causado por Pythium aphanidermatum. Foram realizados em laboratório ensaios de: degradação de 1-aminociclopropano-1-carboxilato (ACC); colonização das raízes de plântulas de pepino; e pareamento de culturas. A identificação dos melhores isolados foi feita pela determinação das seqüências do gene 16S rDNA. Trinta e sete isolados, dos 165 testados, aumentaram a massa de matéria seca das plantas de pepino em até 63%. Desses, somente um isolado (N13 - Pseudomonas fluorescens) reduziu o tombamento de plântulas em 25%; 21 isolados inibiram o crescimento micelial de P. aphanidermatum, colonizaram o sistema radicular das plantas de pepino e cresceram em presença de ACC como única fonte de nitrogênio. Dos dez isolados que apresentaram resultados satisfatórios, cinco foram identificados como pertencentes aos gêneros Bacillus, quatro Pseudomonas e um Stenotrophomonas. Dos 165 isolados de rizobactérias testados, sete possuem potencial para promover o crescimento de plantas de pepino e um para controlar o tombamento causado por P. aphanidermatum.