Sistema de secreción de tipo III en Aeromonas mesòfilas

Aeromonas hydrophila és un bacil gram-negatiu, patogen oportunista d’animal i humans. La patogènesi d’A. Hydrophila és multifactorial. A fi d'identificar gens implicats en la virulència de la soca PPD134/91 d’A. hydrophila, vam realitzar experiments de substracció gènica, que van dur a la detecció de 22 fragments d’ADN que codificaven 19 potencials factors de virulencia, incloent un gen que codificava una proteïna de sistema de secreció de tipus III (T3SS). La importància creixent del T3SS en la patogènesi de diversos bacteris, ens va dur a identificar i analitzar l'agrupació gènica del T3SS de les soques AH-1 i AH-3 d’A. hydrophila. La inactivació dels gens de T3SS aopB i aopD d’A. hydrophila AH-1, i ascV d’A. hydrophila AH-3, comporta una disminució de la citotoxicitat, un increment de la fagocitosi, i una reducció de la virulència en diferents models animals. Aquests resultats demostren que el T3SS és necessari per a la patogenicitat. També vam clonar i seqüenciar una ADP-ribosiltransferasa (AexT) a la soca AH-3 d’A. hydrophila, i vam demostrar que aquesta toxina és translocada via el T3SS, sistema que al seu torn sembla ser induïble in vitro en condicions de depleció de calci. El mutant en el gen aexT de la soca AH-3 d’A. hydrophila va mostrar una lleugera reducció de la virulència, assajada amb diferents mètodes. Mitjançant l'ús de diferents sondes d’ADN, vam determinar la presència del T3SS en soques tant clíniques com ambientals de diferents espècies del gènere Aeromonas: A. hydrophila, A. veronii, i A. caviae, i la codistribució d'aquesta agrupació gènica i el gen aexT. Finalment, amb la finalitat d'estudiar la regulació transcripcional de l'agrupació gènica de T3SS i de l’efector AexT A. hydrophila AH-3, vam aïllar els promotors predits per l’operó aopN-aopD i el gen aexT, i els vam fusionar amb el gen reporter gfp (Green Fluorescence Protein). A més, vam demostrar que l'expressió d'ambdós promotors depèn de diferents components bacterians, com per exemple el sistema de dos components PhoP/PhoQ, el sistema de quorum sensing AhyI/AhyR, o el complex piruvat deshidrogenasa.

Individual-based modelling of bacterial cultures to study the lag ohase

Els bacteris són la forma dominant de vida del planeta: poden sobreviure en medis molt adversos, i en alguns casos poden generar substàncies que quan les ingerim ens són tòxiques. La seva presència en els aliments fa que la microbiologia predictiva sigui un camp imprescindible en la microbiologia dels aliments per garantir la seguretat alimentària. Un cultiu bacterià pot passar per quatre fases de creixement: latència, exponencial, estacionària i de mort. En aquest treball s’ha avançat en la comprensió dels fenòmens intrínsecs a la fase de latència, que és de gran interès en l’àmbit de la microbiologia predictiva. Aquest estudi, realitzat al llarg de quatre anys, s’ha abordat des de la metodologia Individual-based Modelling (IbM) amb el simulador INDISIM (INDividual DIScrete SIMulation), que ha estat millorat per poder fer-ho. INDISIM ha permès estudiar dues causes de la fase de latència de forma separada, i abordar l’estudi del comportament del cultiu des d’una perspectiva mesoscòpica. S’ha vist que la fase de latència ha de ser estudiada com un procés dinàmic, i no definida per un paràmetre. L’estudi de l’evolució de variables com la distribució de propietats individuals entre la població (per exemple, la distribució de masses) o la velocitat de creixement, han permès distingir dues etapes en la fase de latència, inicial i de transició, i aprofundir en la comprensió del que passa a nivell cel•lular. S’han observat experimentalment amb citometria de flux diversos resultats previstos per les simulacions. La coincidència entre simulacions i experiments no és trivial ni casual: el sistema estudiat és un sistema complex, i per tant la coincidència del comportament al llarg del temps de diversos paràmetres interrelacionats és un aval a la metodologia emprada en les simulacions. Es pot afirmar, doncs, que s’ha verificat experimentalment la bondat de la metodologia INDISIM.

Avaluació de la presència d'organismes entomopatògens (nematodes i fongs) a sòls d'avellaners amb diferents tipus de producció

El present estudi pertinent a una fase inicial d’un projecte d’investigació del Ministeri d’Educació i Ciència que es porta a terme al Departament de Biologia Animal, de Biologia Vegetal i d’Ecologia (BABVE) de la Universitat Autònoma de Barcelona amb col·laboració del Departament d’Agricultura, Alimentació i Acció Rural de la Generalitat de Catalunya anomenat “Control biològic del diabló de l’avellaner, Curculio nucum L. (Coleoptera, Curculionidae) mitjançant organismes entomopatògens (nematodes i fongs)”, es basa en la recerca d’organismes autòctons en els camps d’avellaners que un cop aïllats i caracteritzats puguin ser utilitzats com a insecticides biològics pel control de la plaga clau que afecta els avellaners de Catalunya, el diabló de l’avellaner (Curculio nucum L.). Aquest insecte, pertanyent a la família dels coleòpters presenta una àmplia distribució a l’Europa temperada i septentrional, essent especialment abundant a Espanya, Itàlia i Turquia.

Mathematical description of bacterial traveling pulses

The Keller-Segel system has been widely proposed as a model for bacterial waves driven by chemotactic processes. Current experiments on E. coli have shown precise structure of traveling pulses. We present here an alternative mathematical description of traveling pulses at a macroscopic scale. This modeling task is complemented with numerical simulations in accordance with the experimental observations. Our model is derived from an accurate kinetic description of the mesoscopic run-and-tumble process performed by bacteria. This model can account for recent experimental observations with E. coli. Qualitative agreements include the asymmetry of the pulse and transition in the collective behaviour (clustered motion versus dispersion). In addition we can capture quantitatively the main characteristics of the pulse such as the speed and the relative size of tails. This work opens several experimental and theoretical perspectives. Coefficients at the macroscopic level are derived from considerations at the cellular scale. For instance the stiffness of the signal integration process turns out to have a strong effect on collective motion. Furthermore the bottom-up scaling allows to perform preliminary mathematical analysis and write efficient numerical schemes. This model is intended as a predictive tool for the investigation of bacterial collective motion.

Avaluació del creixement del fong ligninolític Trametes versicolor sobre diferents suports sòlids per a l'aplicació en tractaments de bioremediació

Els fongs de podridura blanca (WRF - de l'anglès: White-rot fungi) són de gran interès en l'àmbit de la bioremediació per la seva capacitat de degradar la lignina. La lacasa, un dels enzims extracel·lulars que aquests fongs excreten per degradar la lignina, pot ser utilitzada per degradar els contamiants presents en una matriu donada. Trametes versicolor ha estat estudiat per la seva capacitat de produïr aquest enzim en rersidus agrícoles com a substrats. Un primer triatge basat en la producció de CO2, la mesura de l'activitat lacasa i la quantificació de l'ergosterol han permés seleccionar els substrats on es donava un major poder oxidatiu dels cultius inoculats amb T. versicolor. Els posteriors experiments de colonització de sòls, on es monitoritzava l'activitat lacasa i l'ergosterol, han mostrat que T. vesicolor és capaç de colonitzar sòls i que té una major activitat lacasa en condicions no estèrils. També h'ha provat, mitjançant el test ND24, que T. versicolor és capaç de degradar un contaminant emergent, el naproxè, en sòls estèrils i no estèrils esmenats amb residus agrícoles.

L'aprenentatge basat en problemes en models híbrids de docència-aprenentatge

La Facultat de Ciències de la Salut i de la Vida ha utilitzat des de 2004 la metodologia d'aprenentatge basat en problemes (en endavant ABP) com a mètode docent en els seus estudis de Biologia. En aquest període hem après algunes de les claus de l'aplicació del mètode en els nostres estudis. En primer lloc, cal disposar d'elements formatius que afavoreixin la formació dels tutors que participin en el projecte. Per assolir aquest objectiu hem dissenyat un portal on els nostres professors poden disposar de materials útils per a la seva activitat, així com de documents que permetin entendre millor el que suposa l'ABP. En segon lloc, el projecte tenia l'objectiu de dissenyar i avaluar activitats que permetessin integrar les pràctiques de laboratori en la lògica de la resolució de problemes pròpia de l'ABP. En aquest sentit vam dissenyar dues activitats en el tercer curs de la llicenciatura que anomenaren aprenentatge basat en el laboratori (ABL). Per aquest motiu es van dissenyar problemes que tinguessin una primera part de resolució a l'aula en grup de tutoria i una segona que obligués els estudiants a realitzar experiments de laboratori dirigits a entendre i resoldre les qüestions plantejades al grup de tutoria. L'ABL-1 fou un projecte de biologia cel·lular i destinat a aprofundir en els mecanismes implicats en els fenòmens de diferenciació dels miòcits. L'ABL-2 era un projecte conjunt dels professors de Fisiologia vegetal, Bioestadística i Microbiologia. En aquest cas es desitjava que els estudiants plantegessin la resolució a un problema que suposava la manipulació genètica de cèl·lules vegetals per fer possible que produïssin una substància específica, l'escopolamina. Finalment els estudiants havien d'escriure un article original com a projecte final de cada ABL. Els resultats dels dos anys d'experimentació han esta altament satisfactoris, d'acord amb les enquestes completades per alumnes i professors.

Hèrnia discal, una malaltia infecciosa?

Estudi prospectiu de casos-controls on s’intenta determinar el paper de P.acnes en l’etiopatogènia de la hèrnia discal. Es van analitzar a microbiologia i anatomia patològica les mostres de teixit de disc intervertebral extretes en cirurgia d’hèrnia discal en 40 pacients, i en 27 pacients intervinguts per altres patologies de columna vertebral. Els nostres resultats recolzen la hipòtesi de que la troballa de P.acnes en el disc és un contaminant, ja que no hem trobat evidència de que el procés inflamatori associat a l’hèrnia discal i la ciatàlgia tingui una etiopatogènia infecciosa.

Utilidad de los cultivos de vigilancia para la predicción de etiología de la neumonía asociada a la ventilación mecánica. Aplicación en una UCI endémica para A. baumannii multirresistente

Comprovar la utilitat dels cultius de vigilància per a la identificació per fenotip dels microorganismes ulteriorment responsables de la NAVM i també per a la identificació per fenotip de l'Acinetobacter baumannii productor de NAVM, per al que es va realitzar BAS 2 vegades/setmana a malalts intubats ≥ 48h. Es van valorar 273 pacients ventilats mecànicament ≥ 48h, dels quals 47 van desenvolupar NAVM. La concordança entre els cultius de vigilància i la etiología de la NAVM va ser del 87’2%, similar al percentatge de tractaments apropiats si s'haguessin utilitzat només els mateixos. La concordança augmenta fins al 100% en el cas de l´Acinetobacter baumannii.

Nosocomial bacteremia due to an as yet unclassified acinetobacter genomic species 17-like strain.

We describe a case of bacteremia due to an as yet unclassified Acinetobacter genomic species 17-like strain. The recognition of this microorganism as non-Acinetobacter baumannii may have important epidemiological implications, as it relieves the hospital of the implementation of barrier precautions for patients infected or colonized as may be necessary with a multiresistant A. baumannii epidemic.

Estudi de prevalença de la colonització per Staphylococcus aureus resistent a meticil•lina en una població humana i en una porcina

Analitzar la prevalença del MRSA i MRSA ST398 en porcs i en treballadors de granges de porcs. Estudi transversal de prevalença, a la comarca d’Osona. Es van seleccionar 16 granges. Les mostres, s’han processat al laboratori de microbiologia per identificar el MRSA ST398. Van resultar positius per MRSA, 20(64,5%) treballadors. Anys treballats en granges per als positius son 15 anys(p<0’05). De 468 frotis nasals de porcs, van resultar positius per MARSA 7(1,49). La prevalença de MRSA es elevada a la comarca d’Osona. Es importat realitzar un frotis nasal a tots els treballadors de granges de porcs que ingressen a l’Hospital.

Desempenho dos ajustes do Trauma and Injury Severity Score (TRISS): revisão integrativa

RESUMO Objetivo identificar estudos que realizaram ajustes na equação do Trauma and InjurySeverity Score (TRISS) e compararam a capacidade discriminatória da equação modificada com a original. Método Revisão integrativa de pesquisas publicadas entre 1990 e 2014 nas bases de dados LILACS, MEDLINE, PubMed e SciELO utilizando-se a palavra TRISS. Resultados foram incluídos 32 estudos na revisão. Dos 67 ajustes de equações do TRISS identificados, 35 (52,2%) resultaram em melhora na acurácia do índice para predizer a probabilidade de sobrevida de vítimas de trauma. Ajustes dos coeficientes do TRISS à população de estudo foram frequentes, mas nem sempre melhoraram a capacidade preditiva dos modelos analisados. A substituição de variáveis fisiológicas do Revised Trauma Score (RTS) e modificações do Injury Severity Score (ISS) na equação original tiveram desempenho variado. A mudança na forma de inclusão da idade na equação, assim como a inserção do gênero, comorbidades e mecanismo do trauma apresentaram tendência de melhora do desempenho do TRISS. Conclusão Diferentes propostas de ajustes no TRISS foram identificadas nesta revisão e indicaram, principalmente, fragilidades do RTS no modelo original e necessidade de alteração da forma de inclusão da idade na equação para melhora da capacidade preditiva do índice.

OCORRÊNCIA E DIVERSIDADE DE GENES pspA ENTRE AMOSTRAS DE Streptococcus pneumoniae PERTENCENTES A COMPLEXOS CLONAIS CIRCULANTES NO BRASIL

De PINA, Sandrine Ester da Cruz Monteiro. Ocorrência e diversidade de genes pspA entre amostras de Streptococcus pneumoniae pertencentes a complexos clonais circulantes no Brasil. Rio de Janeiro, 2015. Dissertação (Mestrado em Ciências Biológicas - Microbiologia), Instituto de Microbiologia Paulo de Góes, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2015. Streptococcus pneumoniae é um importante patógeno associado a infecções invasivas, sendo também geralmente encontrado na nasofaringe de portadores assintomáticos. A cápsula polissacarídica é o principal fator de virulência e constitui a base das vacinas atualmente licenciadas. Devido às limitações inerentes às vacinas existentes, proteínas desse microrganismo, como a proteína de superfície pneumocócica A (PspA), são consideradas alvos de grande interesse para a formulação de novas estratégias de prevenção. No entanto, devido à natureza polimórfica dos genes pspA, torna-se essencial o levantamento de dados sobre a distribuição desses genes entre as amostras de pneumococos circulantes em diferentes regiões geográficas. Desta forma, o presente estudo teve como objetivo analisar a ocorrência e a diversidade de genes pspA entre 413 amostras de S. pneumoniae isoladas no Brasil entre 1988 e 2014, além de avaliar a ocorrência desses genes em amostras clínicas de espécies relacionadas (Streptococcus mitis e Streptococcus pseudopneumoniae), investigar a ocorrência de eventos de recombinação nesses genes e avaliar a distribuição de biomarcadores por MALDI-TOF MS em cada tipo de gene pspA. Todas as amostras de S. pneumoniae e apenas uma amostra de S. mitis albergavam genes pspA. Genes da família 2 (com destaque para a clade 3) foram os mais comuns (59,6%) com índices de ocorrência crescentes ao longo do tempo, seguidos dos genes da família 1 (39%; com destaque para a clade 1) e da família 3 (1,4%; todas clade 6). Dentro de uma mesma clade, as amostras compartilharam >80% de similaridade em fragmentos do gene pspA, sendo as clades pertencentes a uma mesma família mais próximas entre si evolutivamente. Os tipos de genes pspA foram conservados dentro de cada complexo clonal, independente de qualquer outra característica da amostra (como sorotipo, origem clínica e perfil de susceptibilidade à penicilina). Sinais de eventos de recombinação foram detectados, entre amostras de S. pneumoniae e S. mitis, em fragmentos do gene pspA que representam os alvos mais prováveis para inclusão em uma nova vacina baseada em PspA. MALDI-TOF MS apresentou potencial para ser utilizada como alternativa na caracterização dos diferentes tipos de genes pspA, distribuindo as amostras de S. pneumoniae em subgrupos que se correlacionaram com a família de genes pspA, e permitindo a determinação de perfis de biomarcadores de interesse representativos de cada clade. Este estudo adiciona dados ao conhecimento da distribuição das famílias e clades de genes pspA entre as amostras de pneumococos circulantes em nosso meio, sendo este aspecto de extrema importância para a elucidação da epidemiologia desta espécie bacteriana, assim como representa um passo essencial no desenvolvimento de novas estratégias vacinais.

Avaliação de estirpes de rizóbio para a produção de inoculantes para trevo vermelho

No Setor de Microbiologia do Solo, Departamento de Solos, da Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, Brasil, de janeiro de 1994 a março de 1995, quatro estirpes de Rhizobium leguminosarum bv. trifolii foram avaliadas para recomendação para a produção de inoculantes de trevo vermelho (Trifolium pratense). Em experimentos de casa de vegetação, as quatro estirpes apresentaram igual eficiência na fixação do nitrogênio. Contudo, em experimento de mistura de pares de estirpes, a estirpe SEMIA 222 foi mais competitiva na formação de nódulos. Em meio levedura manitol sacarose, a taxa de crescimento foi maior para as estirpes SEMIA 222, T107 e T154 do que a estirpe SEMIA 235. O tempo de geração da estirpe 222 foi mais baixo, seguido da T107 e T154, e maior para a estirpe 235. Em inoculante com veículo de turfa esterilizada, avaliado até seis meses de armazenamento, as estirpes 222 e T154 apresentaram boa sobrevivência, enquanto em inoculante com a mistura das estirpes, a T154 dominou a população. As duas estirpes apresentaram similar sobrevivência nas sementes tratadas por inoculação simples e por peletização.

Plant-associated microorganisms: a view from the scope of microbiology

Microorganisms interact with plants because plants offer a wide diversity of habitats including the phyllosphere (aerial plant part), the rhizosphere (zone of influence of the root system), and the endosphere (internal transport system). Interactions of epiphytes, rhizophytes or endophytes may be detrimental or beneficial for either the microorganism or the plant and may be classified as neutralism, commensalism, synergism, mutualism, amensalism, competition or parasitism

Pathogenic plant-microbe interactions. What we know and how we benefit

Plants, like humans and other animals, also get sick, exhibit disease symptoms, and die. Plant diseases are caused by environmental stress, genetic or physiological disorders and infectious agents including viroids, viruses, bacteria and fungi. Plant pathology originated from the convergence of microbiology, botany and agronomy; its ultimate goal is the control of plant disease. Microbiologists have been attracted to this field of research because of the need for identification of the agents causing infectious diseases in economically important crops. In 1878—only two years after Pasteur and Koch had shown for the first time that anthrax in animals was caused by a bacteria—Burril, in the USA, discovered that the fire blight disease of apple and pear was also caused by a bacterium (nowadays known as Erwinia amylovora). In 1898, Beijerinck concluded that tobacco mosaic was caused by a “contagium vivum fluidum” which he called a virus. In 1971, Diener proved that a potato disease named potato spindle tuber was caused by infectious RNA which he called viroid