Surface phenomena and hydrodynamic effects on the deposition of Pseudomonas fluorescens

Biofilm adhesion to metals (copper, aluminium and brass) was studied at two different velocities and pH values of 7 and 9. Both bacteria and metals showed negative surface charges at those values of pH, which tends to slow down adhesion. Film densities increased with the fluid velocity and were also affected by the pH and by the growth rate of the bacteria. Long duration tests based on heat transfer measurements were run at five different fluid velocities and at pH = 7, showing in general an asymptotic behaviour and a control of deposition by adhesion and growth phenomena.

Characterization of microbial populations in a wastewater treatment plant focusing on Staphylococcus aureus and Pseudomonas aeruginosa

Dissertação de mestrado em Bioengenharia

Consecuencias del metabolismo de colina en Pseudomonas aeruginosa : Respuestas adaptativas en microorganismos

Objetivos Generales: Mediante el abordaje experimental desde el punto de vista fisiológico, bioquímico y molecular se pretende conocer la respuesta adaptativa de P. aeruginosa frente a diferentes estímulos ambientales tales como osmolaridad, pH y distintos tipos de ayuno nutricional. Objetivos Específicos: Aspectos Bioquímicos a) Se continuarán los estudios de las propiedades cinéticas y fisicoquímicas de la fosforilcolina fosfatasa de P. aeruginosa. b) Se caracterizarán los sistemas de transporte en P. aeruginosa para: compuestos de amonio cuaternario (colina, betaína, carnitina, N-trimetillisina); aminoácidos básicos (lisina, arginina) y ácidos (glutámico); poliaminas y Pi. Se tratará de establecer la presencia o ausencia de proteínas unidoras periplásmicas para estos compuestos. c) Se tratará de establecer la relación entre el metabolismo de colina y otros compuestos de amonio cuaternario con el metabolismo del ácido glutámico y trealosa en P. aeruginosa crecidas en medios iso e hiperosmolares obtenidos con soluciones salinas y solutos no ionizables. d) Se tratará de establecer en P. aeruginosa el recambio o destino metabólico del Pi y colina que se produce cuando la bacteria se enfrenta a diferentes situaciones nutricionales y otros tipos de estímulos tales como pHs extremos y distinta osmolaridad, tanto a nivel de proteínas periplásmicas, citosólicas, de membranas interna y citosólica, fosfolípidos, glucofosfolípidos, glucolípidos y lipopolisacáridos (LPS) y compuestos fosforilados de bajo peso molecular, ej. acetilfosfato, alarmonas, etc. Aspectos Genéticos y Moleculares a) Se obtendrán mutantes de P. aeruginosa con fenotipos característicos relacionados con los puntos anteriores. (...) b) Se construirá la librería genómica de P. aeruginosa en cósmido, plásmido y cDNA. Posteriormente se pretende la identificación, clonado y secuenciación de los genes relacionados con: 1) La síntesis de la fosfatasa ácida, colinesterasa y PLC. 2) El transporte de compuestos de amonio cuaternario, teniendo en cuanta que, al menos para colina, existen dos componententes, uno de alta y otro de baja afinidad. 3) La síntesis de las enzimas responsables de la oxidación de colina hasta betaína, vía la formación de aldehído de betaína. (...) 4) La síntesis de las enzimas responsables de la degradación de betaína hasta glicina. (...) 5) La síntesis de las enzimas responsables del metabolismo de carnitina en condiciones de alta y baja osmolaridad. (...) 6) La adaptabilidad de la bacteria al pH en condiciones de baja osmolaridad. (...)

Regulación transcripcional y relación entre estructura y función de proteínas relacionadas con el metabolismo de colina en Pseudomonas aeruginosa. Transcriptional regulation and relationship between structure and function of proteins related with the choline metabolism in Pseudomonas aeruginosa.

El objetivo general de este proyecto es dilucidar los mecanismos de acción a nivel molecular de enzimas y proteínas involucradas en el metabolismo de colina en Pseudomonas aeruginosa, con énfasis en la identificación de residuos aminoacídicos críticos y regulación de la expresión de los genes en estudio. Los objetivos específicos que se palntean involucran abordajes bioquímicos y moleculares y serán llevados a cabo mediante técnicas de biología molecular y bioquímica (mutación sitio-dirigida, deleción génica, expresión y purificación de proteínas, fusión transcripcional a genes reporteros, etc). Planteo de hipótesis: las proteínas que se inducen por colina (fosforilcolina fosfatasa (PchP), fosfolipasa C (PlcH), acetilcolinestera (AchE), proteínas periplásmicas unidoras de colina (PUch) podrían compartir: a) una organización génica y responder a la regulación por proteínas regulatorias o a factores ambientales de manera similar; b) residuos aminoacídicos conservados que intervengan en la unión o interacción con diferentes ligandos, principalmente, colina. Para ello, se plantean los siguientes Objetivos Específicos: 1) identificar las zonas promotoras de los genes que codifican para PchP, PlcH, AchE y PUch, a fin de localizar posibles sitios de unión a proteínas reguladoras y los factores ambientales que afectan la actividad promotora. 2) determinar en las proteínas mencionadas los residuos aminoacídicos de importancia involucrados en la catálisis y en la interacción con ligandos, principalmente en la unión a compuestos de alquilamonio; 3) Se iniciarán estudios que demuestren la relación entre la inducción por colina de varios factores de patogenicidad la virulencia del microorganismo, empleando mutantes simples o múltiples en estos factores y como modelo de patogenicidad el nematodo C. elegans. A partir de los resultados obtenidos se pretende tener un conocimiento profundo sobre la regulación molecular y bioquímica de varias enzimas comprometidas en la patología que produce P. aeruginosa. Esto más el conocimiento de la fisiología de este microorganismo abre el camino para la búsqueda de posibles blancos de acción de drogas. Por otro lado, se espera tener un conocimiento integral sobre la regulación de la expresión de las actividades enzimáticas relacionadas con el metabolismo de colina y la respuesta de P. aeruginosa ante la presencia de compuestos de alquilamonio utilizados como nutrientes. Se espera conocer el papel que desempeña cada uno de los sitios de unión a los diferentes ligandos para el funcionamiento y control de las enzimas mencionadas y explicar el comportamiento diferencial de las enzimas frente a distintos sustratos y otros ligandos. El conocimiento de los sitios de unión a compuestos de alquilamonio permitirá encontrar esos dominios en diferentes proteínas del género Pseudomonas y otras bacterias Gram negativas. Desde el punto de vista evolutivo, se podrá comparar la similitud de los sitios de unión a colina entre proteínas de organismos eucariotas con procariotas (ej. PUch de bacterias Gram positivas, transportadores de colina, proteína C reactiva, AchE de eucariotas contra las encontradas en bacterias del género Pseudomonas, fosfolipasas A, C o D, etc.). Este proyecto permitirá concretar al menos dos tesis doctorales (Sanchez, Otero) más varios trabajos finales de grado (tesinas) que son y serán realizados por alumnos de la carrera de Microbiología en la UNRC. Les permitirá a los doctorandos y a los alumnos de grado adquirir una formación bastante integral ya que utilizarán herramientas de la fisiología general bacteriana, de la bioquímica clásica, de la biología molecular y de la bioinformática.

Respuesta adaptativa y degradación de compuestos de amonio cuaternarios sintéticos por Pseudomonas putida. Adaptative answer and degradation of quaternary ammonium compounds by Pseudomonas putida.

El objetivo de este trabajo es caracterizar la respuesta de P. putida frente a condiciones ambientales adversas dadas por la presencia del detergente catiónico tetradeciltrimetilamonio (TDTMA). El objetivo final que se persigue es el de utilizar este microorganismo como vehículo en procesos de biorremediación. El proyecto comprende aspectos relacionados con la degradación y con la respuesta adaptativa que le permiten a P. putida tolerar altas concentraciones del biocida. La degradación de TDTMA por P. putida involucra una actividad monooxigenasa, que produce trimetilamina (TMA) y tetradecilalcanal. Parte de la TMA producida es demetilada, por una TMAdehidrogenasa (TMADH), e utilizada por la bacteria como fuente de nitrógeno y parte es acumulada intracelularmente, inhibiendo el crecimiento bacteriano. Considerando la importancia de las oxigenasas y dehidrogenasas en la transformación química de compuestos recalcitrantes, se identificarán los genes responsables de la actividad monooxigenasa y de la TMADH, se caracterizarán las enzimas, lo que permitirá conocer, además, datos evolutivos de las mismas. Teniendo en cuenta que la acumulación intracelular TMA conduce a la degradación parcial del detergente, efecto contrarrestado por la adición de aluminio (Al), se investigarán si otros factores nutricionales participan en el control de la degradación de TDMA por P. putida. Se investigará si el regulador global NtrC, que se activa en respuesta a limitación de nitrógeno, participa en el metabolismo de TDTMA. Se prevé construir mutantes en los genes que codifican para monoxigenasa y TMADH y analizar la respuesta de estas cepas frente al estrés ocasionado por TDTMA y Al. En este proyecto se postula además que los cambios a nivel de fosfolípidos (PL) de membrana son una estrategia de P. putida para sobrevivir en presencia del TDTMA. Para concluir si fosfatidilglicerol es el principal responsable de la adaptación de P. putida frente al estrés ocasionado por TDTMA, se pretenden obtener mutantes afectadas en la biosíntesis de novo de PL, particularmente en cardiolipina sintasa. Paralelamente se estudiará si fosfolipasa D participa en la respuesta, lo que permitirá asignar un rol a esta enzima en procesos de señalización análogos a los que ocurren en organismos eucariotas. En presencia de TDTMA y Al, P. putida responde aumentando el contenido de fosfatidilcolina y posiblemente este PL actúe como un reservorio temporario del ión. Identificar en P. putida los genes que codifican para las enzimas responsables de su biosíntesis, particularmente fosfatidilcolina sintasa y/o fosfolípido N-metiltranferasa, conducirá a conocer el mecanismo por el cual fosfatidilcolina estaría involucrada en la respuesta a Al.

Producción de compuestos antimicrobianos por Pseudomonas nativas de la region de Córdoba. Production of antimicrobial compounds by native Pseudomonas from region of Cordoba.

La agricultura moderna se basa en el empleo de fertilizantes y pesticidas químicos para aumentar la productividad y para el control de enfermedades de los cultivos; sin embargo, existe una tendencia a disminuir su uso en la agricultura debido a los efectos negativos sobre la salud humana y el medio ambiente. Una estrategia alternativa al uso de agroquímicos es el empleo de microorganismos capaces de promover el crecimiento vegetal y/o actuar como agentes de biocontrol. A la hora de formular un inoculante se debe tener en cuenta que la cepa sea competitiva. A pesar de que se conoce poco sobre el rol de las bacteriocinas en el medio ambiente; se ha observado que bacterias productoras de bacteriocinas son más competitivas. Además estos metabolitos pueden ser utilizados también para el control biológico de bacterias patógenas. En el laboratorio se cuenta con cepas de Pseudomonas aislados de la rizósfera de cereales de la provincia de Córdoba. Pseudomonas sp. SF4c (cepa nativa de trigo), secreta una bacteriocina de alto peso molecular, aun no caracterizada. HIPOTESIS: El empleo de formulaciones en base a cepas nativas competitivas, altamente eficientes para la promoción del crecimiento vegetal y el control biológico permitirá disminuir el uso de agroquímicos incrementando la producción y/o calidad de los cultivos. Objetivos específicos: 1. Evaluar la capacidad de Pseudomonas nativas de inhibir el crecimiento de hongos fitopatógeno. 2. Analizar la producción de bacteriocinas en Pseudomonas spp. 3. Purificar parcialmente la bacteriocina secretada por Pseudomonas sp. SF4c. Para llevar a cabo este proyecto, - Se probará la capacidad de Pseudomonas de inhibir el crecimiento de hongos fitopatógenos en medio agar dextrosa papa. En las cepas biocontroladoras, se buscarán los genes implicados en la síntesis de metabolitos secundarios, mediante PCR usando primer específicos. - Se analizará la producción de bacteriocinas en Pseudomonas nativas. En las cepas bacteriocinogénicas se realizarán estudios adicionales para conocer la estabilidad de estos compuestos (sensibilidad a enzimas proteolíticas, calor, UV). -Se purificará la bacteriocina secretada por Pseudomonas sp. SF4C, mediante cromatografía de exclusión molecular, las fracciones recogidas serán analizados en geles de poliacrilamida. La identificación de la proteína será realizada por espectrometría de masa MALDI-TOF. Se espera encontrar dentro de la colección, cepas capaces de controlar el desarrollo de hongos fitopatógenos, dilucidar los mecanismos mediante el cual ejerce su efecto de biocontrol y avanzar en el conocimiento de nuevas bacteriocinas. A nivel industrial, existe en el futuro la posibilidad de que estas bacterias puedan ser utilizadas en la formulación de inoculantes para ser usados en la fertilización de cultivos de cereales que son de gran importancia económica para la región, y/o como agentes de control biológico.

Inibidor da ECA e concentrações do peptídeo natriurético do tipo B, em idosos com insuficiência cardíaca

FUNDAMENTO: Ensaios clínicos demonstraram os benefícios dos inibidores da ECA (IECA) na atividade neuro-hormonal e na capacidade funcional de pacientes com insuficiência cardíaca (IC), com a magnitude desses efeitos sendo proporcional à dose desses agentes. Entretanto, a sistemática exclusão dos idosos, observada na maioria desses estudos, tem questionado a validação e incorporação de tais resultados na população geriátrica. OBJETIVO: Avaliar os efeitos de diferentes doses de quinapril, um IECA com meia vida biológica >24 horas, nas concentrações plasmáticas do PNB, nas distâncias percorridas no teste da caminhada de 6 minutos (TC-6 min) e na incidência de reações adversas, em idosos com IC sistólica. MÉTODOS: Foram avaliados 30 pacientes (76,1 ± 5,3 anos; 15 mulheres), IC II-III (NYHA), FE ventricular esquerda < 40% (33,5 ± 4,5%), em uso de diuréticos (30), digoxina (24) e nitratos (13). As avaliações foram realizadas no momento da inclusão (basal) e a cada dois meses, com a adição de 10, 20, 30 e 40 mg de quinapril. RESULTADOS: Completados oito meses, as concentrações do PNB foram 67,4% menores e as distâncias percorridas no TC-6 min 64,9% maiores em relação à condição basal. Hipotensão arterial com sintomas de baixo débito cerebral e/ou disfunção renal não foram observadas, possibilitando o emprego da dose máxima de quinapril em todos os pacientes. CONCLUSÃO: Os resultados demonstraram os benefícios dos IECA no perfil neuro-hormonal e na capacidade funcional de idosos com IC sistólica, bem como a relação positiva entre a dose e o efeito desses fármacos.

Estudo da reatividade vascular em portadores de HIV com e sem uso de inibidor de protease

FUNDAMENTO: Considerando o alto número de pacientes infectados por HIV em uso de antirretrovirais, evoluindo com alteração da função endotelial e aterotrombose, levando ao alto custo médico social, é importante identificar mecanismos fisiopatológicos envolvidos com a função endotelial em portadores de HIV, para que, precocemente, possamos intervir e evitar a progressão da doença. OBJETIVO: Avaliar a função endotelial pela vasodilatação endotélio dependente e independente em pacientes HIV positivo e em grupo controle. MÉTODOS: O estudo avaliou 27 pacientes HIV positivo e 16 do grupo controle. A avaliação da função endotelial foi realizada por meio da vasodilatação da artéria braquial endotélio dependente (hiperemia reativa) e independente (nitroglicerina SL). RESULTADOS: Pacientes HIV positivo em uso de inibidor de protease (IP) apresentaram vasodilatação endotélio independente significativamente menor que os subgrupos HIV negativo (p = 0,020) e HIV positivo sem uso de IP (p = 0,034). A variação do diâmetro da artéria braquial durante hiperemia reativa não apresentou significância estatística em qualquer subgrupo. A análise de regressão linear múltipla mostrou que apenas o IP estava associado ao delta relativo da reatividade braquial pelo vasodilatador, nos pacientes HIV positivo, aos 60 e 90 segundos. CONCLUSÃO: Os pacientes HIV positivo em uso de IP apresentam disfunção endotélio independente quando comparados a pacientes HIV positivo que não fazem uso de IP e a um grupo controle.

Repercussão cardiovascular, com e sem álcool, do carbonato de lodenafila, um novo inibidor da PDE5

FUNDAMENTO: A disfunção erétil afeta um grande número de homens no mundo e os inibidores de PDE 5 (iPDE5) estão entre os principais métodos de tratamento desses pacientes. O consumo social de álcool e o ato sexual apresentam uma relação considerável. Portanto, a associação entre álcool e iPDE5 pode ocorrer. O carbonato de lodenafila é um novo iPDE5 desenvolvido por uma empresa brasileira. OBJETIVO: Avaliar a repercussão cardiovascular do carbonato de lodenafila, associado ou não ao álcool, assim como as alterações na farmacocinética que esta associação possa determinar. MÉTODOS: Estudo realizado com 15 voluntários sadios que receberam em momentos diferentes o carbonato de lodenafila (CL) na dose de 160 mg em jejum, CL (160 mg) com álcool, ou somente placebo. Esses pacientes foram monitorados por 24 horas, sendo avaliado o quadro clínico, a pressão arterial (PA), a frequência cardíaca (FC), o intervalo QT e também os dados de farmacocinética. RESULTADOS: O carbonato de lodenafila, isoladamente ou associado com álcool, não determinou alterações clínicas significativas na PA ou FC, embora tenha ocorrido diminuição da PA estatisticamente significativa após 4 horas, nos voluntários que receberam medicamento e álcool, assim como um aumento da FC após 6 horas nos pacientes que receberam o CL. A análise do intervalo QT corrigido não mostrou alteração significativa. O álcool aumentou a biodisponibilidade do medicamento em 74%. Houve somente 2 queixas de cefaleia leve, possivelmente associada ao medicamento. CONCLUSÃO: O carbonato de lodenafila, mesmo associado ao álcool, não determinou repercussões clínicas importantes na PA, FC, ou alterações no intervalo QTc; a ingestão com álcool, por sua vez, aumentou significativamente sua biodisponibilidade.

Terapia com inibidor da ECA com dosagens relativamente altas e risco de agravamento renal na insuficiência cardíaca crônica

FUNDAMENTO: O efeito renoprotetor dos inibidores da ECA vem sendo questionado no caso de diminuição do volume circulante efetivo, como na insuficiência cardíaca crônica direita ou biventricular. Objetivo: Detectar os preditores clínicos de agravamento renal na população de pacientes com ICC, caracterizado por dois tipos de regime de dosagem de inibidores da ECA. MÉTODOS: De acordo com um desenho de coorte retrospectiva, seguimos dois grupos de pacientes com ICC - tanto direita quanto biventricular -, todos na classe III da NYHA, tratados com inibidores da ECA (enalapril ou lisinopril), e com fração de ejeção do ventrículo esquerdo (FEVE) < 50%, por meio de distinção em sua dosagem de inibidor da ECA: média-baixa (< 10 mg por dia) ou dosagem "alta" (> 10 mg por dia) de enalapril ou lisinopril. A disfunção renal agravada (ARD) foi definida pelo aumento de Cr > 30% com relação ao segmento basal. O modelo de risco proporcional de Cox foi utilizado para identificar os preditores da ARD entre as seguintes variáveis: os inibidores da ECA com "alta" dosagem, idade, FEVE basal, histórico de repetidas terapias intensivas com diuréticos de alça por via intravenosa (diurético intravenoso), diabete, Cr basal, histórico de hipertensão, pressão arterial sistólica < 100 mmHg. RESULTADOS: Cinquenta e sete pacientes foram recrutados, dos quais 15 foram tratados com inibidor da ECA com dosagem "alta". Durante um seguimento médio de 718 dias, a ARD ocorreu em 17 pacientes (29,8%). Apenas o inibidor da ECA com "alta" dosagem (RR: 12,4681 IC: 2,1614 - 71,9239 p = 0,0050) e Cr basal (RR:1,2344 IC: 1,0414 - 1,4632 p = 0,0157) foi demonstrado ser preditor da ARD. Além disso, demonstrou-se que o inibidor da ECA com dosagens "altas" não previu ARD em ICC sem diurético intravenoso e ICC com diabete. CONCLUSÃO: Na ICC de classe III da NYHA, o inibidor da ECA com "altas" dosagens e um maior Cr basal foi preditor da ARD. A nefrotoxicidade relacionada com inibidores da ECA em "altas" dosagens foi aumentada com o diurético intravenoso, ao passo que, em pacientes com ICC com diabete, aquela não foi detectada.

Algumas exigências metabólicas de Pseudomonas denitrificans

Para estudos da bioquímica da desnitrificação os desnitrificadores são cultivados em meio parcialmente sintético, com extrato de levedura ou de carne ou ainda peptona. Procurou-se então um meio de cultura completamente sintético no qual P. denitrificans pudesse desenvolver-se e fazer desnitrificação. Para tanto, células de um "strain" dessa bactéria foram crescidas durantes, 24 e 48 horas em tubos de ensaio contendo 10 ml de meio de cultura consistindo de succinato de sódio, nitrato de potássio, extrato de levedura o tampão de fosfato 1M, valôr pH 6,8. Dêsse meio (controle) 0,1 ml foi inoculado em 10 ml do meio de cultura em estudo, mantido então em condições parcialmente anaeróbicas. Após 24 horas uma alíquota foi retirada e suspensa em água destilada e a turbidês lida em espectrofotômetro Beckman, a 420 my. Os dados obtidos após longa série de ensaios permitiram concluir que a fim de se obter em 48 horas um crescimento da mesma ordem que o obtido com o meio controle, o meio de cultura sintético deve conter micronutrientes (Zn, Fe, Mn, Cu, Co, B e Mo, em EDTA), sulfato de sódio, sulfato de magnésio e ácido glutâmico, além de KNO3, succinato e tampão de fosfato.

New species of Croton from Guatemala, by Leon Croizat.

v.22:no.8(1942)

Efeito do inibidor de nitrificação «AM» em alguns solos do estado de São Paulo

Utilizou-se o inibidor de nitrificação "AM" em quatro solos diferentes do Estado de São Paulo, a fim de se determinar a dose efetiva de inibição da nitrificação em cada solo. As doses usadas (0,12, 24, 36, 48 e 60 ppm) de "AM" não foram suficientes para atuarem significativamente no Latossol Roxo e no Podzolizado de Lins e Miarília, var. Marília; porém resultados positivos foram obtidos com os solos Podzolizado de Piracicaba e Regossol Intergrade, para os quais,, doses de 24 a 60 ppm foram suficientes para atuarem por um período de 60 dias.

Efeito da matéria orgânica e de um inibidor da nitrificação na absorção de 15NH4 e 15NO3 pelo milho

O presente experimento, conduzido em casa de vegetação, teve como objetivo verificar o efeito das formas 15NH4 e 15NO3 em presença ou ausência de matéria orgânica e de um inibidor da nitrificação "AM" (2-amino-4-cloro-6-metil-pirimidina) na produção de massa e no teor de nitrogênio na planta proveniente do solo e do fertilizante. A planta indicadora, foi o milho híbrido Centralmex. Os adubos (15NH4)2SO4 e Na15NO3, foram adicionados em dois níveis: 40 e 120 kg N/ha, sendo o primeiro com 1,02% de 15N em excesso e o segundo com 1,48% de 15N em excesso. Três solos de características físicas e químicas diferentes foram usados: Regossol "intergrade", Latossol Roxo e Podzolizado de Lins e Marília var. Marília. Pelos resultados obtidos, a forma nítrica apresentou melhor efeito na absorção de nitrogênio do que a forma amoniacal, quando ambas as formas estavam em presença da matéria orgânica. A presença da matéria orgânica contribui para aumentar o aproveitamento do fertilizante nos solos Regossol e Podzolizado, não apresentando porém efeito significativo no Latossol Roxo. O inibidor da nitrificação "AM" não foi efetivo nem para a produção de matéria seca, nem aumentou a eficiência do fertilizante. Há evidências também de que a presença da matéria orgânica contribui para um aumento no Valor "A" do Latossol Roxo e Podzolizado, não acontecendo porém para o Regossol, pois o uso apenas do nitrato superou os tratamentos com matéria orgânica e "AM". A forma amoniacal do fertilizante foi superior à nítrica somente no Latossol Roxo, no aumento da disponibilidade do nitrogênio existente no solo. Os altos Valores "A" obtidos no experimento podem ser atribuídos, em parte, ao curto período do experimento. Ele pode pois, não exprimir o potencial nutritivo real do nitrogênio do solo.