Differential transcription of virulence genes in Aggregatibacter actinomycetemcomitans serotypes

Background: Aggregatibacter actinomycetemcomitans serotypes are clearly associated with periodontitis or health, which suggests distinct strategies for survival within the host. Objective: We investigated the transcription profile of virulence-associated genes in A. actinomycetemcomitans serotype b (JP2 and SUNY 465) strains associated with disease and serotype a (ATCC 29523) strain associated with health. Design: Bacteria were co-cultured with immortalized gingival epithelial cells (OBA-9). The adhesion efficiency after 2 hours and the relative transcription of 13 genes were evaluated after 2 and 24 hours of interaction. Results: All strains were able to adhere to OBA-9, and this contact induced transcription of pgA for polysaccharide biosynthesis in all tested strains. Genes encoding virulence factors as Omp29, Omp100, leukotoxin, and CagE (apoptotic protein) were more transcribed by serotype b strains than by serotype a. ltxA and omp29, encoding the leukotoxin and the highly antigenic Omp29, were induced in serotype b by interaction with epithelial cells. Factors related to colonization (aae, flp, apaH, and pgA) and cdtB were upregulated in serotype a strain after prolonged interaction with OBA-9. Conclusion: Genes relevant for surface colonization and interaction with the immune system are regulated differently among the strains, which may help explaining their differences in association with disease.

Community-acquired urinary tract infection: age and gender-dependent etiology

LO, Denise Swei et al. Community-acquired urinary tract infection: age and gender-dependent etiology. J. Bras. Nefrol. [online]. 2013, vol.35, n.2, pp. 93-98. ISSN 0101-2800. http://dx.doi.org/10.5935/0101-2800.20130016. INTRODUCTION: Choosing the antimicrobial agent for initial therapy of urinary tract infection (UTI) is usually empirical and should consider the prevalence of uropathogens in different age groups and gender. OBJECTIVE: To establish prevalence rates of uropathogens in community-acquired UTI in relation to age and gender. METHODS: Crosssectional study conducted in the emergency department (ED) of a general hospital, from January to December, 2010, in patients younger than 15 years old who had clinical suspicion of UTI and collected quantitative urine culture. UTI was defined as urine culture with growth of a single agent > 100.000 colony forming units (cfu)/mL in a midstream collection or > 50.000 cfu/mL in urethral catheterization. RESULTS: There were 63.464 visits to ED. 2577 urine cultures were obtained, of whom 291 were positive for UTI (prevalence = 11.3% of clinical suspicion and 0.46% of visits), 212 cases (72.8%) in females, median age = 2.6 years. The predominant uropathogen was E. coli (76.6%), followed by Proteus mirabilis (10.3%) and Staphylococcus saprophyticus (4.1%). Among infants < 3 months, prevalence rates of E. coli were significantly lower (50% vs 78.4%; OR = 0.276; p = 0.006). Higher prevalences of Staphylococcus saprophyticus occurred among patients > 10 years (24.4% vs 0.4%; OR = 79.265; p < 0.0001). Proteus mirabilis was significantly more prevalent in boys than girls (24.0% vs 5.2%; OR = 5.786; p < 0.001). CONCLUSIONS: E. coli was the most prevalent community-acquired uropathogen. Nevertheless, initial empiric antimicrobial treatment of UTI should consider the significant prevalence of other agents different from E. coli in infants < 3 months, the high prevalence of Staphylococcus saprophyticus in patients > 10 years and Proteus mirabilis in males.

Importância dos vírus respiratórios na febre sem sinais localizatórios em crianças menores de 36 meses

INTRODUÇÃO Cerca de 20% das crianças menores de 36 meses trazidas ao setor de emergência por febre apresentam febre sem sinais localizatórios (FSSL). Nos últimos anos, vários estudos estabeleceram critérios para a identificação dos pacientes com risco de infecção bacteriana grave (IBG), além de demonstrarem a aplicabilidade da pesquisa de vírus respiratórios (PVR) na avaliação destes pacientes. Entretanto, não existem estudos abordando a identificação de vírus respiratórios em crianças menores de 36 meses com FSSL no nosso meio. OBJETIVOS Descrever a frequência dos vírus respiratórios na febre sem sinais localizatórios (FSSL) em crianças menores de 36 meses de idade CASUÍSTICA E MÉTODOS Estudo prospectivo e observacional de crianças menores de 36 meses no setor de emergência pediátrico, durante o período de abril de 2011 a abril de 2013, com diagnóstico de FSSL. Foram excluídas crianças portadoras de doenças de base que implicavam em alteração da imunidade e uso de antibiótico até 14 dias antes da consulta. Os pacientes foram avaliados laboratorialmente de acordo com o protocolo institucional para avaliação de FSSL. Além de hemograma completo, análise do sedimento urinário e culturas de sangue e urina, foi coletada amostra de secreção de nasofaringe para pesquisa de vírus respiratórios por imunoflourescência indireta. Resultados Foram estudados 232 crianças menores de 36 meses com diagnóstico de FSSL, sendo 53% do sexo masculino, com idade mediana de 10,7 meses (5,4 - 16,1). Em 57 (24,6%) destes pacientes, foi identificado vírus respiratórios, sendo o adenovírus (33 casos - 57,9%) o agente mais identificado, seguido do parainfluenza 3 (17,5%) e do influenza A (12,3%). CONCLUSÃO Em torno de 25% dos casos de FSSL do nosso meio foram identificados vírus respiratórios, mostrando que a PVR é uma ferramenta útil na avaliação do paciente com FSSL, possibilitando a redução do número de retornos hospitalares e uso de antibioticoterapia empírica.

Natural blood feeding and temperature shift modulate the global transcriptional profile of Rickettsia rickettsii infecting its tick vector

Rickettsia rickettsii is an obligate intracellular tick-borne bacterium that causes Rocky Mountain Spotted Fever (RMSF), the most lethal spotted fever rickettsiosis. When an infected starving tick begins blood feeding from a vertebrate host, R. rickettsii is exposed to a temperature elevation and to components in the blood meal. These two environmental stimuli have been previously associated with the reactivation of rickettsial virulence in ticks, but the factors responsible for this phenotype conversion have not been completely elucidated. Using customized oligonucleotide microarrays and high-throughput microfluidic qRT-PCR, we analyzed the effects of a 10 degrees C temperature elevation and of a blood meal on the transcriptional profile of R. rickettsii infecting the tick Amblyomma aureolatum. This is the first study of the transcriptome of a bacterium in the genus Rickettsia infecting a natural tick vector. Although both stimuli significantly increased bacterial load, blood feeding had a greater effect, modulating five-fold more genes than the temperature upshift. Certain components of the Type IV Secretion System (T4SS) were up-regulated by blood feeding. This suggests that this important bacterial transport system may be utilized to secrete effectors during the tick vector's blood meal. Blood feeding also up-regulated the expression of antioxidant enzymes, which might correspond to an attempt by R. rickettsii to protect itself against the deleterious effects of free radicals produced by fed ticks. The modulated genes identified in this study, including those encoding hypothetical proteins, require further functional analysis and may have potential as future targets for vaccine development.

A quantitative TaqMan PCR assay for the detection of Ureaplasma diversum

Ureaplasma diversum in veterinary studies is an undesirable microbe, which may cause infection in bulls and may result in seminal vesiculitis, balanopostitis, and alterations in spermatozoids, whereas in cows, it may cause placentitis, fetal alveolitis, abortion, and birth of weak calves. U. diversum is released through organic secretions, especially semen, preputial and vaginal mucus, conjunctival secretion, and milk. The aim of the present study was to develop a TaqMan probe, highly sensitive and specific quantitative PCR (qPCR) assay for the detection and quantification of U. diversum from genital swabs of bovines. Primers and probes specific to U. diversum 16S rRNA gene were designed. The specificity, detection limit, intra- and inter-assay variability of qPCR to detect this ureaplasma was compared with the results of the conventional PCR assay (cPCR). Swabs of vaginal mucus from 169 cows were tested. The qPCR assay detected as few as 10 copies of U. diversum and was 100-fold more sensitive than the cPCR. No cross-reactivity with other Mollicutes or eubacteria was observed. U. diversum was detected in 79 swabs (46.42%) by qPCR, while using cPCR it was detected in 42 (25%) samples. The difference in cPCR and qPCR ureaplasma detection between healthy and sick animals was not statistically significant. But the U. diversum load in samples from animals with genital disorders was higher than in healthy animals. The qPCR assay developed herein is highly sensitive and specific for the detection and quantification of U. diversum in vaginal bovine samples.

Diseño y desarrollo de un modelo booleano probabilístico de regulación genética en el simulador de colonias bacterianas GRO

Resulta interesante comprender como microorganismos sencillos como la bacteria Escherichia coli poseen mecanismos no tan simples para responder al entorno en el que está gestionada por complicadas redes de regulación formadas por genes y proteínas, donde cada elemento de la red genética debe tomar parte en armonía, en el momento justo y la cantidad adecuada para dar lugar a la respuesta celular apropiada. La biología sintética es un nuevo área de la biología y la tecnología que fusiona la biolog ía molecular, la ingeniería genética y las herramientas computacionales, para crear sistemas biológicos con funcionalidades novedosas. Los sistemas creados sintéticamente son ya una realidad, y cada vez se acumulan más trabajos alrededor del mundo que muestran su factibilidad. En este campo no solo se hacen pequeñas modificaciones en la información genética, sino que también se diseñan, manipulan e introducen circuitos genéticos a los organismos. Actualmente, se hace un gran esfuerzo para construir circuitos genéticos formados por numerosos genes y caracterizar la interacción de los mismos con otras moléculas, su regulaci ón, expresión y funcionalidad en diferentes organismos. La mayoría de los proyectos de biología sintética que se han desarrollado hasta ahora, se basan en el conocimiento actual del funcionamiento de los organismos vivos. Sin embargo, la información es numerosa y creciente, por lo que se requiere de herramientas computacionales y matem áticas para integrar y hacer manejable esta gran cantidad de información. El simulador de colonias bacterianas GRO posee la capacidad de representar las dinámicas más simples del comportamiento celular, tales como crecimiento, división y comunicación intercelular mediante conjugación, pero carece de la capacidad de simular el comportamiento de la colonia en presencia de un circuito genético. Para ello, se ha creado un nuevo módulo de regulación genética que maneja las interaciones entre genes y proteínas de cada célula ejecutando respuestas celulares específicas. Dado que en la mayoría de los experimentos intervienen colonias del orden de 105 individuos, es necesario un módulo de regulación genética simplificado que permita representar de la forma más precisa posible este proceso en colonias de tales magnitudes. El módulo genético integrado en GRO se basa en una red booleana, en la que un gen puede transitar entre dos estados, on (expresado) o off (reprimido), y cuya transición viene dada por una serie de reglas lógicas.---ABSTRACT---It is interesting to understand how simple organisms such as Escherichia coli do not have simple mechanisms to respond to the environment in which they find themselves. This response is managed by complicated regulatory networks formed by genes and proteins, where each element of the genetic network should take part in harmony, at the right time and with the right amount to give rise to the appropriate cellular response. Synthetic biology is a new area of biology and technology that combines molecular biology, genetic engineering and computational tools to create biological systems with novel features. The synthetically created systems are already a reality, and increasingly accumulate work around the world showing their feasibility. In this field not only minor changes are made in the genetic information but also genetic circuits designed, manipulated and introduced into the organisms. Currently, it takes great effort to build genetic circuits formed by numerous genes and characterize their interaction with other molecules, their regulation, their expression and their function in different organisms. Most synthetic biology projects that have been developed so far are based on the current knowledge of the functioning of living organisms. However, there is a lot of information and it keeps accumulating, so it requires computational and mathematical tools to integrate and manage this wealth of information. The bacterial colonies simulator, GRO, has the ability to represent the simplest dynamics of cell behavior, such as growth, division and intercellular communication by conjugation, but lacks the ability to simulate the behavior of the colony in the presence of a genetic circuit. To this end, a new genetic regulation module that handles interactions between genes and proteins for each cell running specific cellular responses has been created. Since most experiments involve colonies of about 105 individuals, a simplified genetic module which represent cell dynamics as accurately and simply as possible is needed. The integrated genetic GRO module is based on a Boolean network, in which a gene can be in either of two states, on (expressed) or off (repressed), and whose transition is given by a set of logical rules.

Desenvolvimento de hidroxiapatita contendo prata via precipitação e imersão: avaliação do efeito antimicrobiano

A utilização de substitutos ósseos para recuperação da função perdida é uma constante busca dentro da área médica. Por isso os biomateriais têm recebido uma atenção muito grande por parte da comunidade científica, dentre eles os materiais a base de fosfato de cálcio. A hidroxiapatita, Ca10 (PO4)6 (OH) 2, tem sido muito estudada, pois além de representar a constituição da massa dos ossos naturais e dentes em 30 a 70%, possui propriedades de bioatividade e osteocondutividade, favorecendo e auxiliando o crescimento do tecido ósseo. Em contrapartida, infecções bacterianas podem surgir após o implante ocasionando a perda da funcionalidade a curto e médio prazo. Várias alternativas estão sendo testadas, geralmente associadas ao uso de antibióticos convencionais incorporados aos biomateriais. Uma alternativa a tais antibióticos seria a utilização de metais que possuem propriedades antibacterianas. A prata (Ag) é conhecida como um metal bactericida e por isso ganhou lugar de destaque dentre os estudos como um aliado importante no controle das infecções pós-cirúrgicas. Este trabalho teve como objetivo sintetizar, caracterizar e avaliar o efeito antimicrobiano da adição de íons de prata em hidroxiapatita. Foram obtidos pós de hidroxiapatita contendo prata (HAAg), nas concentrações de 0,1M; 0,01M e 0,001M pelo método de precipitação em temperatura ambiente e por imersão do pó de hidroxiapatita em soluções aquosas. As fases cristalinas e os grupamentos iônicos foram analisados para cada condição por técnicas de difração de raios X (DRX) e espectroscopia no infravermelho (IV) respectivamente. As informações sobre a morfologia e identificação de elementos químicos foi realizado pela técnica de microscopia eletrônica de varredura com espectroscopia de energia dispersiva (MEV EDS). As avaliações antimicrobianas foram realizadas por ensaios qualitativos e quantitativos, o ensaio qualitativo utilizou o teste de halo de difusão em disco para Staphylococcus aureus e Escherichia coli e o ensaio quantitativo utilizou contagem de bactérias para as cepas de Staphylococcus aureus. Os resultados de DRX e IV indicaram que independentemente do método de obtenção da HAAg foi possível observar a presença de prata metálica caracterizada pelos picos em 2θ=38,1º e 44,3º nas amostras HAAg0,1Im, HAAg0,1Pr e HAAg0,01Pr. Observou-se também a presença de AgO, correspondente ao pico em 2θ=37,5º nas amostras de HAAg0,01Pr e HAAg0,001Pr. Nos espectros de IV estão presentes as bandas que caracterizam a fase HA, referentes aos grupamentos PO43-, OH- e CO32-. Analisados em conjunto os ensaios qualitativos e quantitativos, as amostras HAAg0,01Im e HAAg0,001Im sintetizadas por imersão indicaram os melhores resultados para o ensaio de disco difusão, por apresentarem formação de halo inibição do crescimento bacteriano para a bactéria S. aureus. Para os ensaios quantitativos as amostras obtidas por precipitação com concentrações 0,1M e 0,01M de prata apresentaram melhor resultado por inibirem o crescimento bacteriano para as cepas S. aureus.