Typical and atypical enteropathogenic Escherichia coli bacterial translocation associated with tissue hypoperfusion in rats

Although enteropathogenic Escherichia coli (EPEC) are well-recognized diarrheal agents, their ability to translocate and cause extraintestinal alterations is not known. We investigated whether a typical EPEC (tEPEC) and an atypical EPEC (aEPEC) strain translocate and cause microcirculation injury under conditions of intestinal bacterial overgrowth. Bacterial translocation (BT) was induced in female Wistar-EPM rats (200-250 g) by oroduodenal catheterization and inoculation of 10 mL 10(10) colony forming unit (CFU)/mL, with the bacteria being confined between the duodenum and ileum with ligatures. After 2 h, mesenteric lymph nodes (MLN), liver and spleen were cultured for translocated bacteria and BT-related microcirculation changes were monitored in mesenteric and abdominal organs by intravital microscopy and laser Doppler flow, respectively. tEPEC (N = 11) and aEPEC (N = 11) were recovered from MLN (100%), spleen (36.4 and 45.5%), and liver (45.5 and 72.7%) of the animals, respectively. Recovery of the positive control E. coli R-6 (N = 6) was 100% for all compartments. Bacteria were not recovered from extraintestinal sites of controls inoculated with non-pathogenic E. coli strains HB101 (N = 6) and HS (N = 10), or saline. Mesenteric microcirculation injuries were detected with both EPEC strains, but only aEPEC was similar to E. coli R-6 with regard to systemic tissue hypoperfusion. In conclusion, overgrowth of certain aEPEC strains may lead to BT and impairment of the microcirculation in systemic organs.

Human sepsis-associated Escherichia coli (SEPEC) is able to adhere to and invade kidney epithelial cells in culture

The adhesins of extraintestinal pathogenic Escherichia coli are essential for mediating direct interactions between the microbes and the host cell surfaces that they infect. Using fluorescence microscopy and gentamycin protection assays, we observed that 49 sepsis-associated E. coli (SEPEC) strains isolated from human adults adhered to and invaded Vero cells in the presence of D-mannose (100%). In addition, bacteria concentrations of approximately 2 x 10(7) CFU/mL were recovered from Vero cells following an invasion assay. Furthermore, PCR analysis of adhesin genes showed that 98.0% of these SEPEC strains tested positive for fimH, 69.4% for flu, 53.1% for csgA, 38.8% for mat, and 32.7% for iha. Analysis of the invasin genes showed that 16.3% of the SEPEC strains were positive for tia, 12.3% for gimB, and 10.2% for ibeA. Therefore, these data suggest that SEPEC adhesion to cell surfaces occurs through non-fimH mechanisms. Scanning electron microscopy showed the formation of microcolonies on the Vero cell surface. SEPEC invasiveness was also confirmed by the presence of intracellular bacteria, and ultrastructural analysis using electron transmission microscopy revealed bacteria inside the Vero cells. Taken together, these results demonstrate that these SEPEC strains had the ability to adhere to and invade Vero cells. Moreover, these data support the theory that renal cells may be the predominant pathway through which SEPEC enters human blood vessels.

From Escherichia coli heat-stable enterotoxin to mammalian endogenous guanylin hormones

The isolation of heat-stable enterotoxin (STa) from Escherichia coli and cholera toxin from Vibrio cholerae has increased our knowledge of specific mechanisms of action that could be used as pharmacological tools to understand the guanylyl cyclase-C and the adenylyl cyclase enzymatic systems. These discoveries have also been instrumental in increasing our understanding of the basic mechanisms that control the electrolyte and water balance in the gut, kidney, and urinary tracts under normal conditions and in disease. Herein, we review the evolution of genes of the guanylin family and STa genes from bacteria to fish and mammals. We also describe new developments and perspectives regarding these novel bacterial compounds and peptide hormones that act in electrolyte and water balance. The available data point toward new therapeutic perspectives for pathological features such as functional gastrointestinal disorders associated with constipation, colorectal cancer, cystic fibrosis, asthma, hypertension, gastrointestinal barrier function damage associated with enteropathy, enteric infection, malnutrition, satiety, food preferences, obesity, metabolic syndrome, and effects on behavior and brain disorders such as attention deficit, hyperactivity disorder, and schizophrenia.

Low-level red laser therapy alters effects of ultraviolet C radiation on Escherichia coli cells

Low-level lasers are used at low power densities and doses according to clinical protocols supplied with laser devices or based on professional practice. Although use of these lasers is increasing in many countries, the molecular mechanisms involved in effects of low-level lasers, mainly on DNA, are controversial. In this study, we evaluated the effects of low-level red lasers on survival, filamentation, and morphology of Escherichia colicells that were exposed to ultraviolet C (UVC) radiation. Exponential and stationary wild-type and uvrA-deficientE. coli cells were exposed to a low-level red laser and in sequence to UVC radiation. Bacterial survival was evaluated to determine the laser protection factor (ratio between the number of viable cells after exposure to the red laser and UVC and the number of viable cells after exposure to UVC). Bacterial filaments were counted to obtain the percentage of filamentation. Area-perimeter ratios were calculated for evaluation of cellular morphology. Experiments were carried out in duplicate and the results are reported as the means of three independent assays. Pre-exposure to a red laser protected wild-type and uvrA-deficient E. coli cells against the lethal effect of UVC radiation, and increased the percentage of filamentation and the area-perimeter ratio, depending on UVC fluence and physiological conditions in the cells. Therapeutic, low-level red laser radiation can induce DNA lesions at a sub-lethal level. Consequences to cells and tissues should be considered when clinical protocols based on this laser are carried out.

Low-intensity red and infrared laser effects at high fluences on Escherichia coli cultures

Semiconductor laser devices are readily available and practical radiation sources providing wavelength tenability and high monochromaticity. Low-intensity red and near-infrared lasers are considered safe for use in clinical applications. However, adverse effects can occur via free radical generation, and the biological effects of these lasers from unusually high fluences or high doses have not yet been evaluated. Here, we evaluated the survival, filamentation induction and morphology of Escherichia coli cells deficient in repair of oxidative DNA lesions when exposed to low-intensity red and infrared lasers at unusually high fluences. Cultures of wild-type (AB1157), endonuclease III-deficient (JW1625-1), and endonuclease IV-deficient (JW2146-1) E. coli, in exponential and stationary growth phases, were exposed to red and infrared lasers (0, 250, 500, and 1000 J/cm2) to evaluate their survival rates, filamentation phenotype induction and cell morphologies. The results showed that low-intensity red and infrared lasers at high fluences are lethal, induce a filamentation phenotype, and alter the morphology of the E. coli cells. Low-intensity red and infrared lasers have potential to induce adverse effects on cells, whether used at unusually high fluences, or at high doses. Hence, there is a need to reinforce the importance of accurate dosimetry in therapeutic protocols.

OCORRÊNCIA DE Escherichia coli O157: H7 EM PRODUTOS CÁRNEOS E SENSIBILIDADE DOS MÉTODOS DE DETECÇÃO

Foi verificada a ocorrência de Escherichia coli O157:H7 em 340 amostras de produtos cárneos e ambiente industrial, provenientes de frigoríficos do Sul e Sudeste do Brasil, no período de abril/98 a abril/99. A presença de E.coli O157:H7 não foi detectada em nenhuma das amostras analisadas e os resultados da avaliação da sensibilidade dos métodos de detecção evidenciaram que tanto o método cultural quanto o imunoensaio da Neogem foram capazes de detectar a presença de E.coli O157:H7 em cultura pura em concentrações iniciais de menos de 0,5Log UFC/mL do caldo de enriquecimento.

Ocorrência de Escherichia coli 0157:H7 em vegetais e resistência aos agentes de desinfecção de verduras

Foi feito um estudo da ocorrência de E.coli O157:H7 em vegetais que são normalmente consumidos crus no Brasil e uma avaliação da sua resistência aos sanitizantes disponíveis no mercado para desinfecção de verduras, equipamentos e utensílios, incluindo compostos clorados e compostos de amônio quaternário. Na avaliação da ocorrência em vegetais foram analisadas 869 amostras, não sendo detectada a presença do patógeno. Os imunoensaios enzimáticos (ELISA) utilizados nas análises (Reveal E.coli O157 Neogem e EHEC Test Kit 3M Company) apresentaram uma taxa de falsos resultados presuntivos de 13,6 e 11,8%, respectivamente, não confirmados como E.coli O157 nos testes bioquímicos posteriores. Na avaliação da resistência aos sanitizantes pelo método 960.9 da AOAC, observou-se que os tratamentos com 100 e 200ppm de hipoclorito de sódio, dicloroisocianurato de sódio e cloreto de benzalcônio/30s se mostraram eficazes contra E.coli ATCC 11229 e E.coli O157:H7 ATCC 43890, promovendo mais de 5 reduções decimais nas populações alvo.

Detecção rápida de Salmonella Enteritidis em alimentos por ensaio imunoenzimático ELISA

O método convencional de detecção de Salmonella spp., além de trabalhoso, consome longo tempo, necessitando-se normalmente de 4 a 5 dias para a confirmação da presença dessa bactéria no alimento. Portanto, o emprego de métodos rápidos e simples é importante para o diagnóstico laboratorial de toxinfecção alimentar e para o controle de qualidade. O objetivo principal deste trabalho foi a padronização de ensaio imunoenzimático-ELISA para detecção de Salmonella Enteritidis em alimentos. O ensaio utilizou anticorpos policlonais para flagelina produzidos em coelho. O anti-soro apresentou pouca reação cruzada com os sorotipos de Salmonella e as diferentes espécies de enterobactérias testadas. A sensibilidade do ensaio foi de 10(4) células/mL, quando testado em cultivo puro. O conjugado peroxidase manteve-se estável durante dois meses a 4ºC e o seu uso deve ser exclusivamente durante este tempo. O ensaio padronizado apresentou simplicidade e rapidez, com sensibilidade de 1 célula/25g de maionese de batata e cenoura, após enriquecimento em água peptonada tamponada durante 24 horas a 37°C, sem necessidade de enriquecimento seletivo.

Avaliação do padrão coliformes a 45ºC e comparação da eficiência das técnicas dos tubos múltiplos e Petrifilm EC na detecção de coliformes totais e Escherichia coli em alimentos

Coliformes fecais são definidos como coliformes capazes de fermentar a lactose com produção de gás em 48 h a 45ºC. Escherichia coli, juntamente com algumas cepas de Enterobacter e Klebsiella, podem apresentar essas características. Entretanto, apenas a presença de Escherichia coli em alimentos indica contaminação fecal por ser encontrada em grande quantidade no trato gastrointestinal do homem e animais de sangue quente, não sendo isolada normalmente em outros nichos. A denominação clássica de coliformes fecais foi alterada para coliformes a 45ºC, na Resolução nº 12 da Agência Nacional de Vigilância Sanitária. O objetivo deste trabalho foi avaliar a presença de E. coli entre os coliformes a 45ºC e comparar a eficiência das técnicas dos tubos múltiplos e Petrifilm EC na detecção de coliformes totais e E. coli em queijo Minas, lingüiça frescal, hortaliças e fubá. Petrifilm EC mostrou-se mais sensível na detecção de E. coli em relação ao método de tubos múltiplos, o qual apresentou resultados falso-negativos ou contagens subestimadas de E. coli, principalmente para amostras de alimentos de origem animal. Petrifilm EC foi o mais eficiente e prático, sendo um método alternativo adequado para a enumeração de coliformes totais e E. coli em alimentos.

Cinética de crescimento de Salmonella Enteritidis envolvida em surtos alimentares no RS: uma comparação com linhagens de outros sorovares

No período de 1999 a 2002, uma linhagem geneticamente caracterizada de Salmonella Enteritidis esteve envolvida em mais de 90% das salmoneloses ocorridas no RS. Este trabalho teve por objetivo avaliar a cinética de crescimento dessa linhagem, comparando-a com o crescimento de uma linhagem de S. Typhimurium e de S. Bredeney não envolvida em surtos alimentares. Para tanto, cada linhagem foi semeada separadamente em caldo nutriente (CN) e em salada de batata com maionese caseira (SMC), os quais foram mantidos a 30 °C e 9,5 °C. Os resultados obtidos em laboratório foram comparados com os resultados modelados pelo Pathogen Modelling Program, USDA. Em CN, a cinética de crescimento a 30 °C foi semelhante para todas as linhagens, as quais atingiram aproximadamente 8 log UFC.mL-1. Em SMC, a 30 °C, a linhagem de S. Enteritidis apresentou maior quantidade de células nas primeiras 6 horas de crescimento, sendo que somente depois de 12 horas todos os microrganismos testados atingiram quantidades semelhantes de células, ou seja, aproximadamente 6 log UFC g-1. Em CN e em SMC, na temperatura de 9,5 °C, não foi detectado crescimento de nenhuma das linhagens testadas de Salmonella durante as primeiras 24 horas, sugerindo que essa temperatura foi suficiente para controlar a multiplicação desses microrganismos. A modelagem bacteriana confirmou a maioria dos resultados obtidos.

Inibição e inativação de Escherichia coli por extratos de plantas com indicativo etnográfico medicinal ou condimentar

Determinou-se in vitro a Intensidade de Atividade de Inibição Bacteriana (IINIB) e a Intensidade de Atividade de Inativação Bacteriana (IINAB), através de Testes de Diluição e Suspensão em Sistema de Tubos Múltiplos, de diferentes extratos aquosos ou alcoólicos/hidroalcoólicos de 59 plantas com indicativo etnográfico medicinal ou condimentar acessadas na região metropolitana de Porto Alegre/RS/BR, frente à Escherichia sp. (ou E. coli ATCC nº 11229 ou E. coli p.16 CPVDF - SAA/RS), em doses-desafio < 10(8) UFC.mL-1. Trinta plantas apresentaram alguma atividade seletiva antiescherichia coli, enquanto as restantes 29 apresentaram nenhuma atividade. Discute-se a validade da ferramenta etnográfica na prospecção de fatores de proteção antibacteriana em plantas, bem como a influência da inibição/inativação na preditividade do diagnóstico de E. coli.

Effectiveness of cleaning and sanitizing procedures in controlling the adherence of Pseudomonas fluorescens, Salmonella Enteritidis, and Staphylococcus aureus to domestic kitchen surfaces

The effectiveness of cleaning and sanitizing procedures in controlling Staphylococcus aureus, Salmonella Enteritidis, and Pseudomonasfluorescens adhered to granite and stainless steel was evaluated. There was no significant difference (p > 0.05) in the adherence of pure cultures of these microorganisms to stainless steel. The numbers of P. fluorescens and S. Enteritidis adhered to granite were greater (p < 0.05) than the numbers of S. aureus. Additionally, the adherence of P. fluorescens was similar to the adherence of S. Enteritidis on granite surface. In a mixed culture with P. fluorescens, S aureus adhered less (p < 0.05) to stainless steel surfaces (1.31 log CFU.cm-2) than when in a pure culture (6.10 log CFU.cm-2). These results suggest that P. fluorescens inhibited the adherence of S. aureus. However, this inhibition was not observed in the adherence process for granite. There was a significant difference (p < 0.05) between the number of adhered cells before and after pre-washing for S. aureus on stainless steel and granite surfaces, and after washing with detergent for all microorganisms and surfaces. The efficiency of the cleaning plus sanitizing procedures was not significantly different (p > 0.05) between the surfaces. However, a significant difference was observed (p < 0.05) between the sanitizer solutions. Sodium hypochlorite and peracetic acid were more bactericidal (p < 0.05) than a quaternary ammonium compound. With regard to microorganisms, S. aureus was the least resistant to the sanitizers. These results show the importance of good cleaning and sanitization procedures to prevent bacterial adherence and biofilm formation.

Avaliação da sensibilidade de cepas de Escherichia coli isoladas de mexilhões (Perna perna linnaeus, 1758) à antimicrobianos

Foram avaliadas 44 cepas de Escherichia coli isoladas de amostras cárneas de mexilhões capturados no município de Niterói, Estado do Rio de Janeiro, quanto a sua sensibilidade a antimicrobianos. Vinte e quatro antimicrobianos foram testados e padrões variáveis de comportamento frente aos mesmos foram observados. Todas as cepas avaliadas apresentaram sensibilidade total a apenas 41,66% dos antimicrobianos (R, Ac, C, To, Fx, Cz, Ct, Nt, Cp, Ge) e resistência total a 4,16% dos antimicrobianos (Ca). A cepa número 18 apresentou sensibilidade a 95,83% dos antimicrobianos, enquanto que a cepa número 30 aduziu resistência a 41,66% dos antimicrobianos. Frente aos resultados obtidos é importante ponderarmos sobre o risco à Saúde Pública associado ao hábito de ingerir pescado cru ou insuficientemente cozido, especialmente bivalves filtradores contaminados por bactérias com comprovada resistência a diferentes antimicrobianos, alimentos potencialmente envolvidos em processos de reinfecção do homem, no qual desencadeiam quadros de gastroenterite.

Óleo essencial de orégano: interferência da composição química na atividade frente a Salmonella Enteritidis

Este trabalho avaliou a interferência da origem e do teor de compostos fenólicos de óleo essencial de orégano (OEO) de cinco marcas comerciais provenientes de diferentes regiões do mundo, na atividade inibitória frente à Salmonella Enteritidis (SE). A composição de cada OEO foi determinada por cromatografia gasosa acoplada ao espectrômetro de massas (CG-IE-MS). A atividade inibitória frente SE in vitro foi avaliada pela técnica de difusão em poços, empregando-se soluções alcoólicas a 0,1; 0,2; 0,5; 1,0; ou 2,0%, observando-se a formação de halo de inibição após incubação a 30 °C por 24 horas. Como resultado da análise por CG-IE-MS, foram identificados dezessete componentes voláteis. Todos OEO analisados neste trabalho possuíam carvacrol como componente principal e apresentaram atividade antimicrobiana frente a SE nas cinco concentrações testadas. A ação inibitória das cinco marcas comerciais avaliadas não apresentou diferença estatística significativa (p > 0,05), porém o OEO proveniente da região do Mediterrâneo com p-cimeno e γ-terpineno, além de carvacrol, apresentou maiores halos de inibição de SE que os demais OEO. Concluiu-se que a multiplicação de Salmonella Enteritidis in vitro pode ser inibida por OEO cuja ação antimicrobiana independe da região produtora de orégano. No entanto, óleos essenciais que possuem p-cimeno e γ-terpineno, além de carvacrol, podem ter o seu efeito antimicrobiano potencializado.

Analysis of virulence genes in Escherichia coli isolated from grated cheese

This research aimed to verify the presence of virulence genes in strains of Escherichia coli isolated from grated cheese sold in farmers' markets of Cuiabá-MT, Brazil. Forty samples of this food were submitted for microbiological analysis and 22 (55%) tested positive for E. coli. Next, 64 strains of E. coli were isolated from the positive samples and screened by the polymerase chain reaction (PCR) for the presence of the genes encoding the following virulence factors: stx1 and stx2 (verotoxin types 1 and 2), eae (intimin), lt1 (heat-labile toxin type 1), st1 (heat-stable toxin type 1), cnf1 and cnf2 (cytotoxic necrozing factor types 1 and 2), and cdtB (cytolethal distending toxin). All the isolates were negative for the genes stx1, stx2, eae, lt1, st1, cnf1, and cdtB, and five strains (7.81%) were positive for cnf2. A low prevalence of E. coli positive for virulence factors associated with the pathogenesis of diarrhoea was observed in this study. However, the presence of CNF-2 producing strains and the possibility of occurrence and scattering of other virulence factors that were not surveyed in the work indicate the risk related to the consumption of grated cheese from farmers' markets.