Biologia do gene pheA de Mycobacterium tuberculosis : clonagem, seqüenciamento e superexpressão do seu produto - a proteína prefenato desidratase

A Tuberculose (TB) é a principal causa de óbitos entre as doenças infecciosas causadas por um único agente. De acordo com a Organização Mundial da Saúde (OMS) o agente etiológico da TB no homem, o complexo Mycobacterium (M. tuberculosis, M. africanum, M. bovis) é responsável por cerca de 8 milhões de novas infecções e 3 milhões de mortes a cada ano no mundo. No começo da década de 80, a reemergência da TB em países em desenvolvimento deve-se à crescente incidência do Vírus da Imunodeficiência Humana (HIV), à falta de recursos para o tratamento desta doença e à proliferação de cepas resistentes a múltiplas drogas (MDR-TB). Esta situação criou a necessidade da busca por novos agentes antimicobacterianos capazes de reduzir o tempo de tratamento, melhorar a adesão dos pacientes ao mesmo e ser efetiva contra cepas MDR-TB. A via do chiquimato leva à biossíntese do corismato, o precursor de aminoácidos aromáticos, tirosina, triptofano e fenilalanina. A primeira reação na biossíntese de fenilalanina envolve a conversão de corismato a prefenato, catalisada pela corismato mutase. A segunda reação na biossíntese de fenilalanina é a descarboxilação e desidratação de prefenato a fenilpiruvato, catalisada pela prefenato desidratase. Embora ausente em mamíferos, esta via está presente em bactérias, algas, fungos, plantas e parasitos do Phyllum Apicomplexa. Esta rota é essencial em M. tuberculosis e, portanto, suas enzimas representam alvos potenciais para o desenvolvimento de novas drogas antimicobacterianas. O objetivo deste trabalho foi estudar o gene pheA da linhagem de M. tuberculosis H37Rv e seu produto, a enzima prefenato desidratase Para isso, DNA genômico de M. tuberculosis H37RV foi extraído e o gene pheA foi amplificado pela técnica de PCR, clonado no vetor de expressão pET-23a(+), seqüenciado e superexpresso em células de Escherichia coli BL21(DE3). Os resultados obtidos confirmaram a região predita para o gene pheA, que foi amplificado com sucesso, mostrando 963 pb, sendo que a presença de 10% dimetil sulfoxido (DMSO) mostrou ser essencial para permitir a desnaturação do DNA rico em bases G-C. Análise da seqüência nucleotídica pelo método de Sanger confirmou a identidade do gene clonado e demonstrou que nenhuma mutação foi introduzida pelos passos de PCR e clonagem. A enzima prefenato desidratase foi superexpressa em células de E. coli BL21(DE3) eletroporadas com pET-23a(+)::pheA. Análise por SDS-PAGE mostrou expressão significativa de uma proteína com aproximadamente 33kDa, estando de acordo com a massa molecular esperada para a prefenato desidratase. A proteína recombinante foi superexpressa sem a adição de IPTG, e a presença da proteína pôde ser detectada em todos os intervalos de tempo testados (6, 9 e 24 horas depois da OD600nm alcançar o valor de 0,5). Foi realizado ensaio enzimático com a prefenato desidratase de acordo com Gething et al. (1976) utilizando prefenato de bário como substrato e coeficiente de extinção molar de 17.500 a 320 nm para calcular a concentração de fenilpiruvato. Houve um aumento de 1766 vezes na atividade específica da prefenato desidratase no extrato bruto da proteína recombinante em relação ao controle, no qual o vetor pET23a(+) sem o gene pheA foi introduzido em células de E. coli BL21(DE3).

Helminth fauna of bovines from the Central-Western region, Minas Gerais State, Brazil

A prevalência e a intensidade de parasitismo por diferentes espécies de helmintos foram estudadas em bovinos da microrregião de Formiga, região Centro-oeste de Minas Gerais. Para tanto, foram necropsiados 76 bovinos naturalmente infectados, machos e fêmeas, SRD (sem raça definida) e de oito a 12 meses de idade. Os resultados necroscópicos revelaram a presença de nove gêneros e 16 espécies de helmintos, com a seguinte prevalência e média de intensidade de infecção: Haemonchus placei (100,0%; 3895,5); Haemonchus similis (29,0%; 159,6); Cooperia punctata (100,0%; 5595,0); Cooperia spatulata (32,9%; 137,8); Cooperia pectinata (34,2%; 1010,5); Trichostrongylus axei (69,7%; 239,2); Trichostrongylus colubriformis (10,5%; 10,8); Trichostrongylus longyspicularis (2,6%; 0,5); Ostertagia ostertagi (2,6%; 3,1); Ostertagia lyrata (2,6%; 1,5); Ostertagia trifurcata (1,3%; 0,3); Oesophagostomum radiatum (94,7%; 470,9); Trichuris discolor (47,4%; 32,5); Strongyloides papillosus (1,3%; 0,1); Capillaria bovis (9,2%; 10) e Bunostomum phlebotomum (2,6%; 0,3). A carga parasitária média foi de 11.558,5 helmintos por animal. Dos 76 bovinos necropsiados, 92,1% estavam infectados por três a sete espécies de helmintos. Apenas 7,9% dos hospedeiros mostravam-se parasitados por oito espécies diferentes de helmintos. Este estudo mostra o primeiro relato das espécies Ostertagia lyrata e Ostertagia trifurcata no Estado de Minas Gerais. É importante ressaltar que, no presente trabalho, por meio da identificação dos helmintos colhidos nas necropsias, foi possível observar que está ocorrendo uma inversão na intensidade parasitária média, com uma diminuição no número de Cooperia e um aumento nos valores de Haemonchus, em comparação com os valores relatados na literatura.

Leukotrienes are not essential for the efficacy of a heterologous vaccine against Mycobacterium tuberculosis infection

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

Rapid detection of resistance to pyrazinamide in Mycobacterium tuberculosis using the resazurin microtitre assay

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Spoligotypes of Mycobacterium tuberculosis complex isolates from patients residents of 11 states of Brazil

One of the high tuberculosis (TB) incidence countries in the world, Brazil is characterized by considerable differences in TB incidence on regional and state level. In the present study, we describe Brazilian spoligotypes of 1991 Mycobacterium tuberculosis complex (MTC) clinical isolates from patients residents of 11 states from different regions of the country, diagnosed between 1996 and 2005. By performing spoligotyping on a large number of M. tuberculosis clinical isolates, one of the main objectives of this study was to determine the major genotype families causing TB in Brazil and to verify the region-associated genotype distribution. We observed a total of 577 distinct spoligopatterns, 12.6% of these corresponded to orphan patterns while 87.4% belonged to 326 shared-types (SITs). Among the latter, 86 SITs (isolated from 178 patients) had been observed for the first time in this study, the most frequent being SIT2517 which belonged to the T3-ETH lineage and was exclusively found among patients residents of Belem, the capital of the state of Para (n = 8 isolates). Irrespective of shared-type labeling, a total of 19.5% strains were unique (unclustered) in our study as opposed to 80.5% clustered isolates (189 clusters, size range from 2 to 205 isolates). The three largest clusters were SIT42 of the Latin-America & Mediterranean (LAM) 9 clade (10.3%), SIT53 of the T clade (7.6%), and SIT50 of the Haarlem clade (5.4%). The predominant MTC lineages in Brazil in decreasing order belonged to the LAM (46%); the ill-defined T (18.6%); the Haarlem (12.2%), the X (4.7%), the S (1.9%), and the East African Indian (EAI) (0.85%) families. The rest of clades grouped together as Mycobacterium africanum, Mycobacterium bovis, Beijing, Central Asian (CAS), and the Manu types, represented less than 1% of the strains. Finally, about 15% of the isolates showed spoligotype signatures that were not yet classified among well-defined lineages. In conclusion, we provide hereby a first insight into the population structure of MTC isolates in Brazil, showing the predominance of both LAM and T family and the existence of region-associated genotypes. (C) 2011 Elsevier B.V. All rights reserved.

Microrganismos patogênicos, celularidade e resíduos de antimicrobianos no leite bovino produzido no sistema orgânico

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

Aspectos citológicos e microbiológicos do leite em propriedades no sistema orgânico de produção

A produção de leite no sistema orgânico tem despertado o interesse dos produtores rurais, pelo aumento de consumo de produtos naturais. Estudaram-se os aspectos citológicos e microbiológicos do leite no sistema orgânico de produção em quatro propriedades no município de Botucatu, SP, utilizando métodos como CMT, exame microbiológico das amostras positivas, contagem de células somáticas (CCS/mL de leite) e Contagem de Unidades Formadoras de Colônias (UFC de microrganismos mesófilos/mL de leite) em amostras individuais de leite em animais com pelo menos um teto positivo ao CMT. Foi também realizado a CCS/mL de leite e UFC/mL de leite, e exame microbiológico de amostras de leite do conjunto (tanque) de cada propriedade. Das 150 glândulas mamárias examinadas, 66 (44,00%) amostras foram positivas ao CMT, com isolamento de Corynebacterium bovis em 37,90%, Staphylococcus aureus (18,20%), S. epidermidis (15,20%), Streptococcus uberis (3,00%) e S. dysgalactiae (3,00%), e isolamento de mais de um agente bacteriano em 7,60% das amostras. Os valores de CCS/mL das amostras do leite de conjunto estiveram dentro dos limites de normalidade em três das quatro propriedades (< 400x10³), por outro lado considerando a UFC/mL em três das quatro propriedades observou-se altos índices (8,5x10(5); 1,5x10(6); 4,1x10(5)). Obteve-se o isolamento de microrganismos ambientais, como Escherichia coli e Pseudomonas aeruginosa, sugerindo a contaminação do leite durante ou após a ordenha, o que reforça a importância de atividades de educação sanitária para obtenção higiênica do leite.

Aspectos microbiológicos e de qualidade do leite bovino

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

Associação deagentes patogênicos isolados emanálise microbiológica da água, coma presença de mastite clínica ou subclínica, em vacas de propriedades leiteiras da região de Cerqueira César - SP

Objetivou-se, neste trabalho, pesquisar a relação entre os microrganismos patogênicos isolados e identificados em água utilizada na ordenha, com o isolamento e identificação dos mesmos em amostras de leite, de quartos mamários apresentando mastite clínica ou subclínica nas mesmas propriedades. Foram utilizadas 16 propriedades rurais leiteiras, escolhidas aleatoriamente, na região de Cerqueira César - SP, que utilizavam ordenha mecânica. A água utilizada na ordenha foi classificada em relação à presença de coliformes totais e fecais, como dentro dos padrões ou fora dos padrões de potabilidade humana. Nos resultados obtidos, 94% das amostras foram classificadas como fora dos padrões em relação a coliformes totais e fecais. Os microrganismos identificados foram: Escherichia coli (51%), Enterobacter spp. (25%), Enterobacter cloacae (8%) Edwardsiella tarda (8%) e Klebsiella oxytoca (8%). em relação ao leite, foram analisadas 373 amostras provenientes de vacas em lactação, com mastite clínica (n=19; 5%) e subclínica (n=354; 95%). Os animais com mastite subclínica foram identificados pela contagem de células somáticas (CCS), utilizando-se o aparelho eletrônico (Somacount 300, Bentley), onde a média observada foi de 1.631 x 10³ células/mL. Os principais microrganismos identificados foram: Staphylococcus aureus (30%), Corynebacterium bovis (23%) e Staphylococcus spp. (15%). Conforme os dados obtidos, os agentes coliformes encontrados na água, utilizada na ordenha, não estavam presentes nas análises das amostras de leite dos quartos mamários com mastite clínica ou subclínica das respectivas propriedades, demonstrando não haver associação entre a qualidade da água e a ocorrência de mastite.

Babesia spp. infection in Boophilus microplus engorged females and eggs in São Paulo State, Brazil

Babesia spp. infections were investigated in Bos taurus x Bos indicus dairy cows and calves and in Boophilus microplus engorged female ticks and eggs. Blood samples and engorged female ticks were collected from 25 cows and 27 calves. Babesia spp. was detected in ticks by microscopic examination of hemolymph of engorged female and by squashes of egg samples. Cattle infection was investigated in blood thin smears and by DNA amplification methods (PCR and nested PCR), using specific primers for Babesia bovis and Babesia bigemina. Merozoites of B. bovis (3 animals) and B. bigemina (12 animals) were detected exclusively in blood smears of calves. DNA amplification methods revealed that the frequency of B. bigemina infection in calves (92.6%) and in cows (84%) and of B. bovis in calves (85.2%) and in cows (100%) did not differ significantly (P > 0.05). Babesia spp. infection was more frequent in female ticks and eggs collected from calves (P < 0.01) than from cows, especially in those which had patent parasitemia. Hatching rates of B. microplus larvae were assessed according to the origin of engorged females, parasiternia of the vertebrate host, frequency and intensity of infection in engorged female tick, and frequency of egg infection. Hatching rate was lower in samples collected from calves (P < 0.01) than from cows, and in those in which Babesia spp. was detected in egg samples (P < 0.01). Published by Elsevier B.V.

Detection and quantification of Duffy antigen on bovine red blood cell membranes using a polyclonal antibody

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Effects of adding polyclonal antibody preparations on ruminal fermentation patterns and digestibility of cows fed different energy sources

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

Molecular identification of Cryptosporidium spp. from fecal samples of felines, canines and bovines in the state of São Paulo, Brazil

The objective of this study was to obtain information of epidemiological nature through genotypic characterization of Cryptosporidium isolates from dogs, cats and bovines from the state of São Paulo, Brazil. The extraction of DNA from oocysts was carried out and polymerase chain reaction was accomplished using specific primers to 18S rRNA gene. The amplicons were directed sequenced. Seven cat samples, nine dog samples and nine bovine samples were analysed. From the seven cat samples the genotypic analyses revealed Cryptosporidium felis in all. These were the first genotypic characterization of Cryptosporidium from domestic felines in Brazil. In nine sequenced samples from dogs, genotypic identities compatible with Cryptosporidium canis were revealed in all samples. The genotypic analyses in bovines revealed Cryptosporidium parvum in eight samples and Cryptosporidium bovis in another sample, the last one being a non-zoonotic species, not related to clinical symptoms and described for the first time in Brazil. (c) 2007 Elsevier B.V. All rights reserved.

Cryptosporidium infection in Brazil: implications for veterinary medicine and public health

O objetivo deste trabalho foi relatar, por meio de revisão de literatura, os resultados de pesquisas sobre a criptosporidiose no Brasil, com ênfase em sua ocorrência em animais e suas implicações em medicina veterinária e em saúde pública. Um número crescente de trabalhos sobre a infecção por Cryptosporidium spp. no Brasil está disponível na literatura nacional e internacional. Nestes trabalhos, são abordados principalmente aspectos relacionados à ocorrência de Cryptosporidium spp. em alimentos, amostras ambientais, no homem e em diversas espécies animais, particularmente em aves, bovinos, cães e gatos. Por meio de técnicas de biologia molecular, a maioria das espécies e alguns genótipos identificados em outros países foram descritos no Brasil. em mamíferos, houve identificação de C. bovis, C. canis, C. felis, C. meleagridis, C. parvum e o genótipo cervídeo; em diversas espécies de aves, foi descrita infecção por C. baileyi, C. galli, C. meleagridis, C. parvum e pelos genótipos I, II e III de aves. Várias espécies foram descritas no homem, como C. parvum e C. hominis, além de algumas espécies adaptadas a hospedeiros animais, como C. canis, C. felis e C. meleagridis.

Isolation and identification of mycobacteria from livestock specimens and milk obtained in Brazil

The prevalence of Mycobacterium bovis and other mycobacterial species in livestock specimens and milk was evaluated. An emphasis was placed upon the distribution of these organisms in milk that is readily available to the public that was either untreated, pasteurized, or treated using ultra high temperature. Twenty-two pathologic specimens from livestock (bovine, swine and bubaline) in five Brazilian states and 128 bovine milk samples from retail markets in the State of São Paulo were examined for mycobacteria. Identification was made by classical biochemical tests, thin layer chromatography of mycolic acids and polymerase chain reaction-restriction fragment length polymorphism (PCR-RFLP) analysis. Mycobacteria were isolated from 15 (68.2%) caseous lesions and from 23 (18%) milk samples. Eleven isolates were identified as M. bovis, and the remaining 27 nontuberculous mycobacterial isolates were represented by five species and six unidentified rapidly growing mycobacterial strains. The data demonstrate that animal products in Brazil are frequent reservoirs of mycobacteria and may pose a risk to the public.