Characterization of L-Serine Deaminase and its Potential Role in the Pathogenicity of Pseudomonas aeruginosa

All pathogens require high energetic influxes to counterattack the host immune system and without this energy bacterial infections are easily cleared. This study is an investigation into one highly bioenergetic pathway in Pseudomonas aeruginosa involving the amino acid L-serine and the enzyme L-serine deaminase (L-SD). P. aeruginosa is an opportunistic pathogen causing infections in patients with compromised immune systems as well as patients with cystic fibrosis. Recent evidence has linked L-SD directly to the pathogenicity of several organisms including but not limited to Campylobacter jejuni, Mycobacterium bovis, Streptococcus pyogenes, and Yersinia pestis. We hypothesized that P. aeruginosa L-SD is likely to be critical for its virulence. Genome sequence analysis revealed the presence of two L-SD homo logs encoded by sdaA and sdaB. We analyzed the ability of P. aeruginosa to utilize serine and the role of SdaA and SdaB in serine deamination by comparing mutant strains of sdaA (PAOsdaA) and sdaB (PAOsdaB) with their isogenic parent P. aeruginosa P AO 1. We demonstrated that P. aeruginosa is unable to use serine as a sole carbon source. However, serine utilization is enhanced in the presence of glycine and this glycine-dependent induction of L-SD activity requires the inducer serine. The amino acid leucine was shown to inhibit L-SD activity from both SdaA and SdaB and the net contribution to L-serine deamination by SdaA and SdaB was ascertained at 34% and 66 %, respectively. These results suggest that P. aeruginosa LSD is quite different from the characterized E. coli L-SD that is glycine-independent but leucine-dependent for activation. Growth mutants able to use serine as a sole carbon source were also isolated and in addition, suicide vectors were constructed which allow for selective mutation of the sdaA and sdaB genes on any P. aeruginosa strain of interest. Future studies with a double mutant will reveal the importance of these genes for pathogenicity.

Identification of Anziaic Acid, a Lichen Depside from Hypotrachyna sp., as a New Topoisomerase Poison Inhibitor

Topoisomerase inhibitors are effective for antibacterial and anticancer therapy because they can lead to the accumulation of the intermediate DNA cleavage complex formed by the topoisomerase enzymes, which trigger cell death. Here we report the application of a novel enzyme-based high-throughput screening assay to identify natural product extracts that can lead to increased accumulation of the DNA cleavage complex formed by recombinant Yersinia pestistopoisomerase I as part of a larger effort to identify new antibacterial compounds. Further characterization and fractionation of the screening positives from the primary assay led to the discovery of a depside, anziaic acid, from the lichen Hypotrachyna sp. as an inhibitor for both Y. pestis and Escherichia colitopoisomerase I. In in vitro assays, anziaic acid exhibits antibacterial activity against Bacillus subtilis and a membrane permeable strain of E. coli. Anziaic acid was also found to act as an inhibitor of human topoisomerase II but had little effect on human topoisomerase I. This is the first report of a depside with activity as a topoisomerase poison inhibitor and demonstrates the potential of this class of natural products as a source for new antibacterial and anticancer compounds.

Potenzialità applicative delle alte pressioni di omogeneizzazione nel settore alimentare

Le alte pressioni di omogeneizzazione sono considerate una tecnologia non termica basata sull’applicazione di pressioni comprese tra 60 e 400 MPa ad alimenti fluidi o fluidificabili, con un tempo di trattamento di pochi millisecondi. Questa tecnologia permette di ottenere una serie di effetti sull’alimento che variano in rapporto all’entità del trattamento applicato e alla matrice fluida considerata. Pertanto, le alte pressioni di omogeneizzazione rappresentano una delle tecnologie maggiormente studiate in ragione delle loro buone opportunità applicative a livello industriale. Tale tecnologia viene comunemente applicata per modificare le proprietà funzionali di alcune macromolecole caratteristiche degli alimenti ed ha permesso l’ottenimento di prodotti di origine lattiero-casearia ed anche succhi di frutta caratterizzati da migliore texture, gusto, flavour e aumentata shelf-life. L’omogeneizzazione ad alta pressione, considerata come trattamento di sanitizzazione a freddo, è in grado di disattivare sia microrganismi patogeni che degradativi presenti in un determinato sistema, contribuendo a ridurre o contenere quindi lo sviluppo microbico nei prodotti alimentari. L’effetto di tale tecnologia, quando applicata a livelli compresi tra 60-200 MPa bar è stato valutato nei confronti di diversi patogeni quali Escherichia coli, Listeria monocytogenes, Yersinia enterocolitica, Staphylococcus aureus, Salmonella typhimurium microrganismi degradativi, come Bacillus subtilis e lieviti, deliberatamente inoculati in prodotti diversi.

Stato microbiologico di pomodori distribuiti sul mercato del fresco

Le epidemie tossinfettive dovute al consumo di prodotti vegetali freschi hanno subito negli ultimi anni un rilevante incremento a causa della crescente centralizzazione delle produzioni in prossimità di aree destinate alle produzioni animali, all’aumento dell’importazione e del trasporto di prodotti provenienti da grandi distanze, all’aumento del settore dei prodotti di IV gamma e all’incremento delle fasce di popolazione più sensibili ai principali patogeni degli alimenti. I dati recenti indicano che, negli USA, le tossinfezioni associate al consumo di vegetali freschi sono passati dallo 0.7% del totale negli anni ‘70, al 6% negli anni ’90, al 13% nei primo anni 2000, fino a rappresentare nel 2014 il 46% delle tossinfezioni complessive. Il consumo di pomodori freschi è stato implicato in numerose tossinfezioni, anche di ampie dimensioni, in diverse aree del globo. Oltre alle salmonellosi, i pomodori costituiscono importanti veicoli per la trasmissione per altri patogeni quali Listeria monocytogenes, Escherichia coli VTEC e Yersinia enterocolitica. Gli studi sulla composizione quali-quantitativa dei microrganismi presenti sui pomodori al momento della loro commercializzazione sono pochissimi. Per queste ragioni, nel mio elaborato mi sono occupata di valutare alcuni parametri microbiologici campionando la superficie di pomodori a grappolo di diversa tipologia, prelevati dai banchi della distribuzione, venduti sfusi o preconfezionati. Le analisi condotte erano mirate alla ricerca della carica batterica totale, di Escherichia coli, enterobatteriacee, stafilococchi, muffe e lieviti. Dai risultati ottenuti si evince che non esistono effettivamente delle differenze significative sulle caratteristiche microbiologiche dei pomodori in base al tipo di confezionamento. Inoltre si può anche osservare come le cariche microbiche individuate siano relativamente contenute e paragonabili a quelle riportate in letteratura per prodotti analoghi considerati a basso rischio.

Enteropatógenos y antibióticos

La gastroenteritis infecciosa continúa siendo un problema de salud pública. La etiología bacteriana es la responsable de la mayoría de los casos graves. En nuestro país, Campylobacter y Salmonella son los géneros bacterianos más prevalentes, mientras que Yersinia y Shigella son mucho menos frecuentes. La mayoría de los casos suelen ser autolimitados y, en general, el tratamiento antibiótico no está indicado, salvo en pacientes con factores de riesgo de infección grave y en shigelosis. Ciprofloxacino, cefalosporinas de tercera generación, azitromicina, ampicilina, cotrimoxazol y doxiciclina son los fármacos más recomendados. El patrón de sensibilidad de las diferentes bacterias determina la elección del tratamiento antibiótico más adecuado. El objetivo de esta revisión es analizar la situación, las novedades y la evolución de la resistencia y la multirresistencia en estos 4 enteropatógenos.