Cloning and characterization of the Burkholderia vietnamiensis norM gene encoding a multi-drug efflux protein

Polymyxin B-sensitive mutants in Burkholderia vietnamiensis (Burkholderia cepacia genomovar V) were generated with a mini-Tn5 encoding tetracycline resistance. One of the transposon mutants had an insertion in the norM gene encoding a multi-drug efflux protein. Expression of B. vietnamiensis norM in an Escherichia coli acrAB deletion mutant complemented its norfloxacin hypersensitivity, indicating that the protein functions in drug efflux. However, no effect on antibiotic sensitivity other than sensitivity to polymyxin B was observed in the B. vietnamiensis norM mutant. We demonstrate that increased polymyxin sensitivity in B. vietnamiensis was associated with the presence of tetracycline in the growth medium, a phenotype that was partially suppressed by expression of the norM gene.

Use of adhesion counts to help predict symptomatic infection and the ability of fluoroquinolones to penetrate bacterial biofilms on the bladder cells of spinal cord injured patients

There were three objectives to the present study: (1) compare the bladder infection rate and extent of biofilm formation for seven untreated spinal cord injured (SCI) patients and seven given prophylactic co-trimoxazole, (2) identify a level of bacterial adhesion to bladder cells which could be used to help predict symptomatic infection, and (3) determine from in vivo and in vitro studies whether fluoroquinolones were effective at penetrating bacterial biofilms. The results showed that the infection rate had not changed with the introduction of prophylaxis. However, the uropathogenic population had altered subsequent to the introduction of prophylaxis with E. coli being replaced by E. faecalis as the most common cause of infection. In 63% of the specimens from asymptomatic patients, the bacterial counts per cell were <20, while 81% of specimens from patients with at least one sign and one symptom of urinary tract infection (UTI) had > 20 adherent bacteria per bladder cell. Therefore, it is proposed that counts of > 20 bacteria adherent to sediment transitional epithelial bladder cells may be predictive of symptomatic UTI. Clinical data showed that fluoroquinolone therapy reduced the adhesion counts to <20 per cell in 63% of cases, while trimethoprim-sulfamethoxazole only did so in 44%. Further in vitro testing showed that ciprofloxacin (0.1, 0.5 and 1.0 micrograms/ml) partially or completely eradicated adherent biofilms from 92% of spinal cord injured patients' bladder cells, while ofloxacin did so in 71% cases and norfloxacin in 56%. These findings have important implications for the detection and treatment of bacteriuria in spinal cord injured patients.

Deteção eletroquímica da norfloxacina e trimetoprim em amostras de urina utilizando polímero molecularmente impresso modificado e grafeno

A norfloxacina e o trimetoprim são dois antibióticos antibacterianos usados para o tratamento de infeções urinárias, intestinais e respiratórias. A maioria dos fármacos exige uma dosagem que garanta os níveis de segurança e eficácia de atuação. A necessidade de dosear os medicamentos e os seus metabolitos é assim um controlo imperioso e em muitos casos regular no tratamento de um paciente. Neste trabalho desenvolveram-se dois sensores eletroquímicos para a deteção da norfloxacina (NFX) e do trimetoprim (TMP), usando como superfície de suporte o carbono vítreo. A busca de novos materiais que conferiram maior seletividade e sensibilidade aos sistemas de deteção e por outro lado apresentem menores riscos para o paciente quando usados em dispositivos que permitam uma análise point-of-care, é especialmente importante e pode ser uma parte crucial do processo de decisão clínica. Assim, os polímeros molecularmente impresos enquadram-se nesse perfil e o seu uso tem vindo a ser cada vez mais avaliado. A impressão molecular é uma tecnologia capaz de produzir polímeros que incorporam as moléculas do analito e que após remoção por solventes específicos, permitem dotá-los de locais específicos de reconhecimento estereoquímico. A seleção do pirrol como polímero molecularmente impresso (MIP) permitiu construir com sucesso os sensores para doseamento dos antibióticos. A fim de aumentar a sensibilidade do método incorporou-se grafeno na superfície do elétrodo. Este material tem vindo a ser largamente utilizado devido às suas propriedades: estrutura molecular, condutividade elétrica e aumento da superfície são algumas das características que mais despertam o interesse para a sua aplicação neste projeto. Os sensores desenvolvidos foram incorporados em sistemas eletroquímicos. Os métodos voltamétricos aplicados foram a voltametria cíclica, a voltametria de onda quadrada e ainda a impedância. As condições de análise foram otimizadas no que respeita à polimerização do pirrol (concentração do polímero, número de ciclos de eletropolimerização e respetivos potenciais aplicados, tempo de incubação, solvente de remoção do analito), ao pH da solução do fármaco, à gama de concentrações dos antibióticos e aos parâmetros voltamétricos dos métodos de análise. Para cada um dos antibióticos um elétrodo não-impresso foi também preparado, usando o procedimento de polimerização mas sem a presença da molécula do analito, e foi usado como controlo. O sensor desenvolvido para o trimetoprim foi usado no doseamento do fármaco em amostras de urina. As amostras foram analisadas sem qualquer diluição, apenas foram centrifugadas para remoção de proteínas e algum interferente. Os sensores construídos apresentaram comportamento linear na gama de concentrações entre 102 e 107 mol/L. Os resultados mostram boa precisão (desvios padrão inferiores a 11%) e os limites de deteção foram de 8,317 e 1,307 mol/L para a norfloxacina e o trimetoprim, respetivamente. Para validação do método foram ainda efetuados ensaios de recuperação tendo obtido valores superiores a 94%.

Molecularly-Imprinted Materials for Potentiometric Transduction: Application to the Antibiotic Enrofloxacin

Enrofloxacin (ENR) is an antimicrobial used both in humans and in food producing species. Its control is required in farmed species and their surroundings in order to reduce the prevalence of antibiotic resistant bacteria. Thus, a new biomimetic sensor enrofloxacin is presented. An artificial host was imprinted in specific polymers. These were dispersed in 2-nitrophenyloctyl ether and entrapped in a poly(vinyl chloride) matrix. The potentiometric sensors exhibited a near-Nernstian response. Slopes expressing mV/Δlog([ENR]/M) varied within 48–63. The detection limits ranged from 0.28 to 1.01 µg mL−1. Sensors were independent from the pH of test solutions within 4–7. Good selectivity was observed toward potassium, calcium, barium, magnesium, glycine, ascorbic acid, creatinine, norfloxacin, ciprofloxacin, and tetracycline. In flowing media, the biomimetic sensors presented good reproducibility (RSD of ± 0.7%), fast response, good sensitivity (47 mV/Δlog([ENR]/M), wide linear range (1.0 × 10−5–1.0 × 10−3 M), low detection limit (0.9 µg mL−1), and a stable baseline for a 5 × 10−2 M acetate buffer (pH 4.7) carrier. The sensors were used to analyze fish samples. The method offered the advantages of simplicity, accuracy, and automation feasibility. The sensing membrane may contribute to the development of small devices allowing in vivo measurements of enrofloxacin or parent-drugs.

Materiais e dispositivos sensores para a Norfloxacina

O trabalho consistiu no desenvolvimento e caracterização de sensores potenciométricos com base em polímeros de impressão molecular para a determinação de um antibiótico, a norfloxacina, em aquacultura. A simplicidade, o baixo custo e a interação rápida e reversível dos sensores potenciométricos com os analitos fizeram com que este fosse o tipo de sensor escolhido. O material sensor foi obtido por tecnologia de impressão molecular, baseada em polimerização em bulk, em que a NOR foi a molécula molde e foram utilizados como monómeros para autoconstrução dos sensores o pirrol, isoladamente, ou em conjunto com partículas de sílica gel funcionalizadas com 3-aminopropil. Também foi obtido material sensor, para controlo, em que a molécula molde NOR não estava presente (NIP). As características dos materiais sensores foram sujeitas a análise de microscopia eletrónica SEM e análise por espectrómetro de infravermelhos com transformada de Fourier. Os materiais sensores foram incluídos em membranas poliméricas, que seriam incorporadas em elétrodos. A avaliação do desempenho dos elétrodos foi feita através de curvas de calibração em diferentes meios (PBS, MES e HEPES). Também foi efetuada com sucesso a análise da sensibilidade dos elétrodos em água dopada. As diversas avaliações e análises efetuadas levaram a concluir que o MIP de pirrol com aditivo aniónico, foi o material sensor testado que permitiu obter melhores propriedades de resposta.

Commonly used farm disinfectants can select for mutant Salmonella enterica serovar Typhimurium with decreased susceptibility to biocides and antibiotics without compromising virulence

Objectives: To determine if one passage of Salmonella enterica serovar Typhimurium in the presence of farm disinfectants selected for mutants with decreased susceptibility to disinfectants and/or antibiotics. Methods: Eight Salmonella Typhimurium strains including field isolates and laboratory mutants were exposed to either a tar oil phenol (PFD) disinfectant, an oxidizing compound disinfectant (OXC), an aldehyde based disinfectant (ABD) or a dairy sterilizer disinfectant (based on quaternary ammonium biocide) in agar. The susceptibility of mutants obtained after disinfectant exposure to antibiotics and disinfectants was determined as was the accumulation of norfloxacin. The proteome of SL1344 after exposure to PFD and OXC was analysed using two-dimensional liquid chromatography mass spectrometry. Results: Strains with either acrB or tolC inactivated were more susceptible to most disinfectants than other strains. The majority (3/5) of mutants recovered after disinfectant exposure required statistically significantly longer exposure times to disinfectants than their parent strains to generate a 5 log kill. Small decreases in antibiotic susceptibility were observed but no mutants were multiply antibiotic-resistant (MAR). Notably exposure to ABD decreased susceptibility to ciprofloxacin in some strains. Mutants with increased disinfectant tolerance were able to survive and persist in chicks as well as in parent strains. Analysis of proteomes revealed significantly increased expression of the AcrAB-TolC efflux system after PFD exposure. Conclusions: Data presented demonstrate that efflux pumps are required for intrinsic resistance to some disinfectants and that exposure to disinfectants can induce expression of the AcrAB-TolC efflux system, but that single exposure was insufficient to select for MAR strains.

Antimicrobial resistance of Salmonella serotypes isolated from slaughter-age pigs and environmental samples

The aim of this study was to determine the antimicrobial resistance patterns of Salmonella strains isolated from slaughter-age pigs and environmental samples collected at modern swine raising facilities in Brazil. Seventeen isolates of six serotypes of Salmonella enterica subsp. enterica were isolated out of 1,026 collected samples: Salmonella Typhimurium (1), Salmonella Agona (5), Salmonella Sandiego (5), Salmonella Rissen (1), Salmonella Senftenberg (4), and Salmonella Javiana (1). Resistance patterns were determined to extended-spectrum penicillin (ampicillin), broad-spectrum cephalosporins (cefotaxime and ceftriaxone), aminoglycosides (streptomycin, neomycin, gentamicin, amikacin, and tobramycin), narrow-spectrum quinolone (nalidixic acid), broad-spectrum quinolone (ciprofloxacin and norfloxacin), tetracycline, trimethoprim, and chloramphenicol. Antimicrobial resistance patterns varied among serotypes, but isolates from a single serotype consistently showed the same resistance profile. All isolates were resistant to tetracycline, streptomycin, and nalidixic acid. One isolate, Salmonella Rissen, was also resistant to cefotaxime and tobramycin. All serotypes were susceptible to ceftriaxone, norfloxacin, ciprofloxacin, ampicillin, gentamicin, and chloramphenicol. The high resistance to tetracycline and streptomycin may be linked to their common use as therapeutic drugs on the tested farms. No relation was seen between nalidixic acid and fluoroquinolone resistance.

Uso de antibióticos para o controle de bactérias endógenas visando à micropropagação da figueira

A descontaminação dos explantes é um dos princípios básicos para o sucesso da cultura de tecidos. Um dos problemas diagnosticados na propagação in vitro da figueira, através de gemas apicais, é a contaminação endógena dos explantes por bactérias. Este trabalho teve como objetivo avaliar a eficiência de alguns antibióticos em meio de cultura para o controle de bactérias endógenas em gemas apicais de figueira. Foram avaliados os seguintes tratamentos: T1(sem adição de antibiótico); T2 (30 mg L-1 de cloranfenicol); T3 (250 mg L-1 de ampicilina sódica); T4 (500 mg L-1 de ácido nalidícico); T5 (150 mg L-1 de cefalotina sódica); T6 (500 mg L-1 de tetraciclina), e T7 (400 mg L-1 de norfloxacina). Após coletados em campo, os segmentos de ramos contendo as gemas foram colocados em recipiente com água corrente. Posteriormente, as gemas apicais foram imersas em álcool etílico a 70% e hipoclorito de sódio a 2,5%. Todo procedimento de desinfestação externa dos explantes foi realizado em câmara de fluxo laminar. Os explantes foram inoculados em tubos de ensaio contendo 15 mL de meio básico MS suplementado, após a autoclavagem, com as doses de antibióticos de acordo com os tratamentos estabelecidos. Após a inoculação, os explantes foram mantidos em sala de crescimento por quatro dias no escuro e, em seguida, sob fotoperíodo de 16 horas de luz branca fria e irradiância de 25 µmol m s-1, na temperatura de 22 ± 3ºC. A assepsia realizada externamente nos explantes foi suficiente para o controle de contaminação fúngica, e a adição de antibióticos ao meio, após autoclavagem, foi eficiente para o controle de bactérias endógenas, cujo antibiótico ampicilina sódica proporcionou mais de 90% de explantes sobreviventes.

Caracterização de sorotipos em linhagens do gênero Salmonella isoladas de diferentes afecções em animais domésticos

Foram caracterizados os sorotipos, o perfil de sensibilidade microbiana e os achados clínico-epidemiológicos em 53 linhagens do gênero Salmonella isoladas de 41 cães, nove equinos e três bovinos, acometidos por diferentes manifestações clínicas entre 1997 e 2007. Salmonella Typhimurium (45,3%), Salmonella enterica (22,6%), Salmonella Enteritidis (7,5%), Salmonella enterica subsp enterica 4,5,12i (5,7%), Salmonella Newport (5,7%), Salmonella Dublin (3,8%), Salmonella Agona (3,8%), Salmonella Glostrup (3,8%), Salmonella Saintpaul (1,8%) foram os sorotipos encontrados. Ciprofloxacina (100,0%), norfloxacina (100,0%) e gentamicina (100,0%) foram os antimicrobianos mais efetivos, enquanto a maior resistência das linhagens foi observada para ceftiofur (28,5%) e florfenicol (7,0%). As linhagens foram isoladas de animais com enterite, infecção do trato urinário, septicemia, piometra, pneumonia e conjuntivite. Ressalta-se para o predomínio do sorovar Typhimurium nas diferentes manifestações da salmonelose nos animais. Destaca-se, também, a identificação de sorotipos nos animais que também são observados em casos de salmonelose em humanos

Diarréia em bezerros da raça Nelore criados extensivamente: estudo clínico e etiológico

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Comparison of wildlife and captivity rattlesnakes (Crotalus durissus terrificus) microbiota

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Perfil de sensibilidade e multirresistência em linhagens de Escherichia coli isoladas de infecção do trato urinário, de piometra e de fezes de cães

Susceptibility profile and multiple drug resistance in 158 E. coli strains isolated from urinary tract infection (UTI), pyometra, and feces of dogs were studied. Norfloxacin, ciprofloxacin, and enrofloxacin were the most-effective drugs (>60%) for E. coli strains. High rates of resistance to antimicrobials were observed in 60% or more of the isolated strains using sulfametoxazole/trimetoprim. Multiple drug resistance for three or more antimicrobials was observed in two (47.1%) strains isolated from UTI, seven (13.5%) from pyometra, and four (7.3%) from feces. From these, 17 (33.3%), one (1.9%), and three (5.5%), respectively, showed multiple resistance to five or more drugs.

Estudo dos métodos de rotina diagnóstica de mastite no leite de éguas

Routine diagnosis methods used in bovine mastitis were studied in 55 mares in lactation. The findings of strip cup test, California Mastitis Test-CMT, electronic somatic cell count-CCS, microbiological culture, and in vitro antimicrobial susceptibility profile of isolates were discussed. Streptococcus spp., Staphylococcus spp, and enterobacteria were the most common microorganisms isolated in health and CMT-positive mammary glands. Staphylococcus aureus and Arcanobacterium pyogenes were identified in two mares presenting clinical mastitis. Mean somatic cell count of eight mares without presence of microorganisms in milk was 247.57x10³/mL and 1.621,86x10³/mL in 47 mares with positive microbiological culture. Moderate concordance (63.8%) between positive reactions in CMT (1 to 3+) and microbiological culture was observed. Amicacin (78.9%), ceftiofur (74.7%), sulpha-trimetoprim (69,0%) and norfloxacin (69.0%), were the most effective drugs, while resistance of isolates was mainly observed against penicillin (64.8%), gentamycin (35.2%), azithromycin (35.2%), enrofloxacin (28.2%), and florfenicol (28.2%).

Etiologia, perfil de sensibilidade aos antimicrobianos e aspectos epidemiológicos na otite canina: estudo retrospectivo de 616 casos

A retrospective study of etiology, antimicrobial susceptibility profile and multiple drug resistance, and major epidemiological aspects were investigated in 616 cases of canine otitis. Staphylococcus beta hemolitic (26.27%), Malassezia pachydermatis (12.35%), and Pseudomonas aeruginosa (8.8%) were the most common microorganisms identified. The isolates were susceptible mainly to norfloxacin (89.62%), gentamicin (83.25%), and ofloxacin (80.16%). High occurrence of resistance of isolates was observed to neomicin (30.84%) and cephalexin (27.63%). Multiple drug resistance to three or more and five or more of antimicrobials tested was observed in 34.9% and 15.5% of isolates, respectively. The cases of canine otitis occurred predominantly in first years of age, in mixed breeds animals, at autumn season. The presence of itch, bad smell, and secretion in ear conduct were the major signs observed at clinical examination.

Antibacterial effects of Brazilian and Bulgarian propolis and synergistic effects with antibiotics acting on the bacterial DNA and folic acid

Propolis is a honeybee product that has been used since ancient times because of its therapeutic effects. It can be used in the development of alternative therapies for the treatment of many diseases, and because propolis shows antibacterial action, this work was carried out in order to investigate a possible synergism between propolis and antibiotics acting on DNA (ciprofloxacin and norfloxacin) and on the metabolism (cotrimoxazole) against Salmonella Typhi. Propolis samples collected in Brazil and Bulgaria were compared in these assays, and the synergism was investigated by using 1/2 and 1/4 of the minimal inhibitory concentration for propolis and antibiotics, evaluating the number of viable cells according to the incubation time. Brazilian and Bulgarian propolis showed antibacterial activity, but no synergistic effects with the three tested antibiotics were seen. Previous works by our laboratory have revealed that propolis has synergistic effects with antibiotics, acting on the bacterial wall and ribosome, but it does not seem to interact with antibiotics acting on DNA or folic acid, and only a bacteriostatic action was seen in these assay conditions.