A receptor for infectious and cellular prion protein

Prions are an unconventional form of infectious agents composed only of protein and involved in transmissible spongiform encephalopathies in humans and animals. The infectious particle is composed by PrPsc which is an isoform of a normal cellular glycosyl-phosphatidylinositol (GPI) anchored protein, PrPc, of unknown function. The two proteins differ only in conformation, PrPc is composed of 40% a helix while PrPsc has 60% ß-sheet and 20% a helix structure. The infection mechanism is trigged by interaction of PrPsc with cellular prion protein causing conversion of the latter's conformation. Therefore, the infection spreads because new PrPsc molecules are generated exponentially from the normal PrPc. The accumulation of insoluble PrPsc is probably one of the events that lead to neuronal death. Conflicting data in the literature showed that PrPc internalization is mediated either by clathrin-coated pits or by caveolae-like membranous domains. However, both pathways seem to require a third protein (a receptor or a prion-binding protein) either to make the connection between the GPI-anchored molecule to clathrin or to convert PrPc into PrPsc. We have recently characterized a 66-kDa membrane receptor which binds PrPc in vitro and in vivo and mediates the neurotoxicity of a human prion peptide. Therefore, the receptor should have a role in the pathogenesis of prion-related diseases and in the normal cellular process. Further work is necessary to clarify the events triggered by the association of PrPc/PrPsc with the receptor.

Pathogenesis of Salmonella-induced enteritis

Infections with Salmonella serotypes are a major cause of food-borne diseases worldwide. Animal models other than the mouse have been employed for the study of nontyphoidal Salmonella infections because the murine model is not suitable for the study of Salmonella-induced diarrhea. The microbe has developed mechanisms to exploit the host cell machinery to its own purpose. Bacterial proteins delivered directly into the host cell cytosol cause cytoskeletal changes and interfere with host cell signaling pathways, which ultimately enhance disease manifestation. Recently, marked advances have been made in our understanding of the molecular interactions between Salmonella serotypes and their hosts. Here, we discuss the molecular basis of the pathogenesis of Salmonella-induced enteritis.

Endothelial cells, tissue factor and infectious diseases

Tissue factor is a transmembrane procoagulant glycoprotein and a member of the cytokine receptor superfamily. It activates the extrinsic coagulation pathway, and induces the formation of a fibrin clot. Tissue factor is important for both normal homeostasis and the development of many thrombotic diseases. A wide variety of cells are able to synthesize and express tissue factor, including monocytes, granulocytes, platelets and endothelial cells. Tissue factor expression can be induced by cell surface components of pathogenic microorganisms, proinflammatory cytokines and membrane microparticles released from activated host cells. Tissue factor plays an important role in initiating thrombosis associated with inflammation during infection, sepsis, and organ transplant rejection. Recent findings suggest that tissue factor can also function as a receptor and thus may be important in cell signaling. The present minireview will focus on the role of tissue factor in the pathogenesis of septic shock, infectious endocarditis and invasive aspergillosis, as determined by both in vivo and in vitro models.

Effect of the Escherichia coli EMO strain on experimental infection by Salmonella enterica serovar Typhimurium in gnotobiotic mice

An experimental infection with Salmonella enterica subsp. enterica serovar Typhimurium was evaluated in gnotobiotic mice previously exposed to a plasmid-free non-pathogenic Escherichia coli (EMO strain). Mice were exposed to EMO (experimental) or not (control) 10 days before challenge with Salmonella Typhimurium (10² colony forming units (CFU)/mouse). Survival after challenge was higher (P < 0.05) in the experimental group (16%) than in the control animals (0%). Histopathological examination of the colon and ileum mucosa of the experimental group showed less extensive lesions such as edema, cell inflammatory infiltration and hyperemia. The epithelial cells of the mucosal surface and the production of the mucous layer were also better preserved in the experimental group. The population levels of Salmonella Typhimurium in the feces were initially 10-fold lower (P < 0.05) in the experimental groups. However, 3 days after challenge both experimental and control groups showed similar population levels ranging from 10(8) to()10(9) CFU/g of feces. The intestinal contents of total and anti-Salmonella Typhimurium sIgA were higher in the experimental groups 10 days after inoculation of E. coli EMO strain. Translocation of Salmonella Typhimurium to the spleen was 10-fold lower (P < 0.05) in the experimental group only on day 3 after infection. This was not related to an increase in the bacterial blood clearance of the animals, as shown by experimental venous challenge with E. coli B41. In conclusion, treatment of mice with E. coli EMO strain promoted a relative protection against experimental infection with Salmonella Typhimurium. This protection was not due to the reduction of the population of pathogens in the intestine but was probably related to stimulation of the immune response.

Inactivation of Staphylococcus aureus and Salmonella enteritidis in tryptic soy broth and caviar samples by high pressure processing

We studied the action of high pressure processing on the inactivation of two foodborne pathogens, Staphylococcus aureus ATCC 6538 and Salmonella enteritidis ATCC 13076, suspended in a culture medium and inoculated into caviar samples. The baroresistance of the two pathogens in a tryptic soy broth suspension at a concentration of 10(8)-10(9) colony-forming units/ml was tested for continuous and cycled pressurization in the 150- to 550-MPa range and for 15-min treatments at room temperature. The increase of cycle number permitted the reduction of the pressure level able to totally inactivate both microorganisms in the tryptic soy broth suspension, whereas the effect of different procedure times on complete inactivation of the microorganisms inoculated into caviar was similar.

A randomized double-blind clinical trial of the effect of non-absorbable oral polymyxin on infants with severe infectious diarrhea

The present study evaluated the effect of non-absorbable oral polymyxin on the duodenal microflora and clinical outcome of infants with severe infectious diarrhea. Polymyxin was chosen because classic enteropathogenic Escherichia coli was more sensitive to this antibiotic. Twenty-five infants were randomly assigned to a 7-day treatment with oral polymyxin (2.5 mg/kg in 4 daily doses) or placebo. Duodenal and stool cultures were performed before and after the treatment. Five patients were excluded during the study because of introduction of parental antibiotic therapy due to clinical sepsis (N = 3) or rapid clinical improvement (N = 2). In the polymyxin group, small bowel bacterial overgrowth occurred in 61.5% of the cases (8/13) before treatment and in 76.9% (10/13) after treatment. In the placebo group these values were 71.4% (5/7) and 57.1% (4/7), respectively. By the 7th day, clinical cure was observed in 84.6% of the cases (11/13) in the polymyxin group and in 71.4% (5/7) in the placebo group (P = 0.587). Considering all 25 patients included in the study, clinical cure occurred on the 7th day in 12/14 cases (85.7%) in the polymyxin group and 6/11 cases (54.5%) in the placebo group (P = 0.102). Clinical sepsis occurred in 3/11 (27.3%) of the patients in the placebo group and in none (0/14) in the polymyxin group (P = 0.071). Oral polymyxin was not effective in reducing bacterial overgrowth or in improving the clinical outcome of infants hospitalized with severe infectious diarrhea. Taking into account the small sample size, the rate of cure on the 7th day and the rate of clinical sepsis, further studies with greater number of patients are necessary to evaluate these questions.

Implications of infectious diseases and the adrenal hypothesis for the etiology of childhood acute lymphoblastic leukemia

Acute leukemia is the most frequent cancer in children. Recently, a new hypothesis was proposed for the pathogenesis of childhood acute lymphoblastic leukemia (ALL). The so-called "adrenal hypothesis" emphasized the role of endogenous cortisol in the etiology of B-cell precursor ALL. The incidence peak of ALL in children between 3 to 5 years of age has been well documented and is consistent with this view. The adrenal hypothesis proposes that the risk of childhood B-cell precursor ALL is reduced when early childhood infections induce qualitative and quantitative changes in the hypothalamus-pituitary-adrenal axis. It suggests that the increased plasma cortisol levels would be sufficient to eliminate all clonal leukemic cells originating during fetal life. Because Brazil is a continental and tropical country, the exposure to infections is diversified with endemic viral and regionally non-viral infections, with some characteristics that support the recent adrenal hypothesis. Here we discuss this new hypothesis in terms of data from epidemiological studies and the possible implications of the diversity of infections occurring in Brazilian children.

Overexpression of Salmonella enterica serovar Typhi recA gene confers fluoroquinolone resistance in Escherichia coli DH5α

A spontaneous fluoroquinolone-resistant mutant (STM1) was isolated from its parent Salmonella enterica serovar Typhi (S. Typhi) clinical isolate. Unlike its parent isolate, this mutant has selective resistance to fluoroquinolones without any change in its sensitivity to various other antibiotics. DNA gyrase assays revealed that the fluoroquinolone resistance phenotype of the STM1 mutant did not result from alteration of the fluoroquinolone sensitivity of the DNA gyrase isolated from it. To study the mechanism of fluoroquinolone resistance, a genomic library from the STM1 mutant was constructed in Escherichia coli DH5α and two recombinant plasmids were obtained. Only one of these plasmids (STM1-A) conferred the selective fluoroquinolone resistance phenotype to E. coli DH5α. The chromosomal insert from STM1-A, digested with EcoRI and HindIII restriction endonucleases, produced two DNA fragments and these were cloned separately into pUC19 thereby generating two new plasmids, STM1-A1 and STM1-A2. Only STM1-A1 conferred the selective fluoroquinolone resistance phenotype to E. coli DH5α. Sequence and subcloning analyses of STM1-A1 showed the presence of an intact RecA open reading frame. Unlike that of the wild-type E. coli DH5α, protein analysis of a crude STM1-A1 extract showed overexpression of a 40 kDa protein. Western blotting confirmed the 40 kDa protein band to be RecA. When a RecA PCR product was cloned into pGEM-T and introduced into E. coli DH5α, the STM1-A11 subclone retained fluoroquinolone resistance. These results suggest that overexpression of RecA causes selective fluoroquinolone resistance in E. coli DH5α.

PRODUÇÃO DE IMUNORREAGENTES PARA USO EM UM TESTE IMUNOENZIMÁTICO DE DETECÇÃO DE SALMONELLA EM ALIMENTOS

O objetivo deste trabalho foi o desenvolvimento de imunorreagentes policlonais convenientes para uso em um teste imunoenzimático para detecção rápida de Salmonella em alimentos. Foram produzidos seis anti-soros policlonais anti-Salmonella contendo as aglutininas e, h; 1,6; i; 1,2; f,g,s e m,t. Como antígenos, foram empregadas culturas formolizadas de quatro sorotipos de Salmonella (S. Typhimurium fases 1 e 2, S. Anatum fases 1 e 2, S. Agona monofásica e S. Oranienburg monofásica) cultivadas em caldo tripticase de soja. O teste imunoenzimático utilizado foi o indireto, empregando-se anti-IgG-peroxidase como conjugado e OPD-H2O2 como sistema cromógeno. Os testes imunoenzimáticos foram conduzidos com os anti-soros policlonais individuais absorvidos e não-absorvidos, bem como empregando-se um anti-soro polivalente, correspondente a um "pool" de anti-soros absorvidos e não-absorvidos com culturas puras de Salmonella e outras enterobactérias. A absorção dos soros eliminou as reações cruzadas com todas as enterobactérias testadas nesse estudo, apresentadas tanto por alguns anti-soros individuais quanto pelo polivalente. Entre os seis anti-soros estudados, os que apresentaram melhor desempenho foram o f,g,s não-absorvido e o polivalente absorvido.

Padronização de um teste imunoenzimático para detecção de Salmonella em alimentos

A metodologia convencional utilizada para detecção de Salmonella em alimentos é trabalhosa, apresenta custo elevado e os resultados definitivos somente estão disponíveis após 96 horas. Vários métodos rápidos têm sido propostos, sendo os testes imunoenzimáticos os mais empregados. Este estudo relata o desenvolvimento de um teste imunoenzimático para detecção de Salmonella em alimentos, empregando-se um anti-soro policlonal monovalente contendo aglutininas f,g,s, não absorvido, e um anti-soro polivalente absorvido contendo as aglutininas e,h; 1,6; i; 1,2; f,g,s e m,t. A eficiência foi comparada com a da metodologia de cultivo tradicional. O teste imunoenzimático foi empregado para a detecção de Salmonella em amostras de alimentos infantis experimentalmente inoculadas com este patógeno e com outras enterobactérias, em diferentes proporções. O teste imunoenzimático revelou-se significativamente mais sensível que o método de cultivo. Esse mesmo teste, utilizando-se o anti-soro f,g,s não absorvido com antígenos heterólogos revelou concordância de 89,6% com o método de cultivo e sensibilidade de 100,0%. Por outro lado, empregando-se o anti-soro polivalente absorvido, a concordância com o método de cultivo foi de 81,3% embora a sensibilidade tenha se mantido no mesmo nível. O desempenho do teste imunoenzimático empregando-se um desses dois anti-soros indica um grande potencial de aplicação como método de triagem na detecção de Salmonella em alimentos.

Determinação da dose de radiação gama para reduzir a população de Salmonella spp em carne de frango

O consumo de carne de frango contaminada com Salmonella é uma causa importante de salmonelose em todo o mundo. Essa doença transmitida por alimentos, é um problema de saúde pública e causa de perdas econômicas substanciais. O processo de irradiação é um método eficiente de conservação de alimentos por reduzir o número de microrganismos patogênicos e deteriorantes, sem que as características organolépticas e nutricionais do alimento sejam alteradas significativamente. Os objetivos desta pesquisa foram determinar o valor D10 de Salmonella Typhimurium ATCC 14028, inoculada em sobrecoxas de frango, e recomendar uma dose de radiação para ser aplicada a esse alimento a fim de torná-lo seguro do ponto de vista microbiológico. O valor D10 foi calculado a partir da curva de sobreviventes dessa bactéria em sobrecoxas de frango, após terem sido expostas às doses de 0kGy; 0,1kGy; 0,2kGy; 0,3kGy; 0,5kGy; 0,6kGy; 0,7kGy e 0,8kGy. O valor D10 variou de 0,241kGy a 0,480kGy. Considerando o maior valor D10 e o maior nível de contaminação de Salmonella spp encontrado em sobrecoxas de frango - 0,4NMP/g - adquiridas em feiras livres da cidade de São Paulo, a dose de radiação gama recomendada para garantir a segurança do produto em relação à presença de Salmonella spp é de 3,8kGy.

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.

Pesquisa de Salmonella sp., Listeria sp. e microrganismos indicadores higiênico-sanitários em queijos produzidos no estado do Rio Grande do Norte

O objetivo do trabalho foi verificar a qualidade higiênico-sanitária de amostras de queijo de coalho (11 amostras) e de queijo de manteiga (13 amostras) produzidas no Estado do Rio Grande do Norte. Todas as amostras de queijo de coalho apresentaram coliformes totais, das quais 36,4% continham coliformes fecais, entre 3 a 7NMP/g , com confirmação de Escherichia coli. Em relação ao queijo de manteiga, 84,6% das amostras também apresentaram coliformes totais, 15,4%, coliformes fecais, com confirmação de E. coli em 7,7%. A contagem de bolores e leveduras variou de 1,9 x 10(4) a 4,8 x 10(8) UFC/g nas amostras queijo de coalho e de 1,5 x 10(4) a 2,8 x 10(8) UFC/g nas amostras de queijo de manteiga. Estafilococos coagulase positiva foi observado em 72,7% das amostras de queijo de coalho e 84,7% das amostras de queijo de manteiga, com contagens variando de 7,0 x 10(4) a 1,3 x 10(8) UFC/g e 2,4 x 10² a 8,6 x 10(6) UFC/g, respectivamente. Salmonella foi detectada em 9% das amostras de queijo de coalho e em 15% das de queijo de manteiga. Listeria sp. foi constatada em 9% e 15% das amostras de queijos coalho e manteiga, respectivamente. A elevada população de bolores e leveduras observada em ambos os queijos indicou deficiência nos procedimentos de higiene e sanitização e os caracterizam como produto em condições higiênicas insatisfatórias. Os queijos de coalho e de manteiga oriundos das seis microrregiões do Rio Grande do Norte envolvidas no estudo não apresentaram segurança alimentar, visto que a maioria continha estafilococos coagulase positiva. A presença de Salmonella classificou os produtos como sendo impróprios ao consumo humano.

Atividade antibacteriana e a preditividade do condimento Artemisia dracunculus Linn. (Asteraceae), variedade inodora - estragão -, frente à Salmonella sp

Avaliou-se a atividade antibacteriana de extrato aquoso do condimento estragão - Artemisia dracunculus linn. (Asteraceae), variedade inodora -, frente à Salmonella enteritidis (ATCC 11076), por meio do sistema de tubos múltiplos e pelo emprego de desinibidores bacterianos, determinando-se a Intensidade de Inibição/Inativação (IINIB/IINAB), observando-se expressiva inibição, bem como ausência de inativação sobre esta salmonela. Na presença do fator matéria orgânica/sujeira representada pelo leite, estes atributos repetiram-se, embora com menor intensidade de inibição. Posteriormente, avaliou-se a preditividade de uma técnica oficial de isolamento desta bactéria, utilizando uma solução experimental de leite e caldo BHI (Brain Heart Infusion), contaminada com 10(4) UFC/mL da salmonela em estudo. Verificou-se a ausência de isolamento desta bactéria em alíquotas de 25 mL, após períodos de 24, 48 e 72 h de incubação a 36ºC, comprometendo a Validade Preditiva dos Resultados Negativos (VPR-) do teste. Sugere-se que, nas investigações epidemiológicas de surtos toxiinfectivos alimentares, devem-se ser acrescidas informações sobre condimentação vegetal, entre outras, pertinentes à complexidade crescente do sistema de alimentação e nutrição.