Facilitating folding of outer membrane proteins, roles of the periplasmic chaperone Skp and the outer membrane lipoprotein BamD

This thesis describes several important advancements in the understanding of the assembly of outer membrane proteins of Gram-negative bacteria like Escherichia coli. A first study was performed to identify binding regions in the trimeric chaperone Skp for outer membrane proteins. Skp is known to facilitate the passage of unfolded outer membrane proteins (OMPs) through the periplasm to the outer membrane (OM). A gene construct named “synthetic chaperone protein (scp)” gene was used to express a fusion protein (Scp) into the cytoplasm of E. coli. The scp gene was used as a template to design mutants of Scp suitable for structural and functional studies using site-directed spectroscopy. Fluorescence resonance energy transfer (FRET) was used to identify distances in Skp-OmpA complexes that separate regions in Scp and in outer membrane protein A (OmpA) from E. coli. For this study, single cysteine (Cys) mutants and single Cys - single tryptophan (Trp) double mutants of Scp were prepared. For FRET experiments, the cysteines were labeled with the tryptophan fluorescence energy acceptor IAEDANS. Single Trp mutants of OmpA were used as fluorescence energy donors. In the second part of this thesis, the function of BamD and the structure of BamD-Scp complexes were examined. BamD is an essential component of the β-barrel assembly machinery (BAM) complex of the OM of Gram-negative bacteria. Fluorescence spectroscopy was used to probe the interactions of BamD with lipid membranes and to investigate the interactions of BamD with possible partner proteins from the periplasm and from the OM. A range of single cysteine (Cys) and single tryptophan (Trp) mutants of BamD were prepared. A very important conclusion from the extensive FRET study is that the essential lipoprotein BamD interacts and binds to the periplasmic chaperone Skp. BamD contains tetratrico peptide repeat (TPR) motifs that are suggested to serve as docking sites for periplasmic chaperones such as Skp.

Monitoreo microbiológico de aire, superficies y manos del personal asistencial en entidades de salud : Departamento del Meta 2007

OBJETIVO: Cuantificar Bacterias gram positivas, Bacterias gram negativas y Hongos mediante monitoreo microbiológico de aire, superficies y manos del personal asistencial en cinco entidades de salud del departamento del Meta en el año 2007. MÉTODOS: Estudio ejecutado en cinco entidades, donde se realizó el diagnostico microbiológico del entorno hospitalario, tomando muestras en cada área asistencial de: superficies horizontales antes y después de aplicar el protocolo de limpieza y desinfección de cada institución, manos de personal asistencial antes y después del lavado rutinario de manos y del aire de áreas críticas y no críticas. RESULTADOS: La IPS 3 presentó el Aire de Zona crítica con mayor contaminación bacteriana y la IPS 4 mayor contaminación fúngica. Hospitalización, Urgencias y Apoyo diagnostico evidenciaron las mayores concentraciones microbianas. Se encontraron diferencias estadísticamente significativas entre la carga microbiana antes respecto a después del lavado de manos (p<0,05) y antes y después de la aplicación del protocolo de limpieza y desinfección de superficies. CONCLUSIONES: Con el presente estudio fue posible demostrar que la capacitación, supervisión y monitorización de los procesos de lavado de manos y limpieza y desinfección de superficies pueden llegar a garantizar la reducción de la biomasa bacteriana y fúngica presente en las entidades de la salud.

Factores asociados a infección por Acinetobacter baumannii en una Unidad de Cuidados Intensivos en Bogotá D.C.

INTRODUCCIÓN: Acinetobacter baumannii es un cocobacilo gram negativo, oportunista, de baja virulencia. En los últimos años, se ha convertido en responsable del aumento de la incidencia de infecciones en las Unidades de Cuidado Intensivo (UCI), que se caracterizan por multiresistencia a antibióticos de amplio espectro. METODOLOGÍA: Estudio de Casos y Controles Pareado, razón 1:4, en tres cohortes de brotes por A. baumannii 2006-2010 de un Hospital Universitario. Como medida de asociación se calculó el Odd Ratio con una confiabilidad del 95%, utilizando regresión logística condicional. RESULTADOS: Se identificaron 3 brotes en el periodo 2006-2010, de los cuales se obtuvo una muestra de 14 casos y 56 controles. En el análisis multivariado se encontró asociación estadísticamente significativa entre la infección/colonización por A. baumannii y el presentar algún estado de inmunosupresión (OR=15.45; IC95%=1.12-212.44) y el tener catéter venoso central en un tiempo superior a diez días (OR=13.74; IC95%=1.25-151.44). No se encontró asociación estadísticamente significativa entre infección/colonización y mortalidad. De 14 casos, 13 presentaron aislamientos de multiresistentes, 9 son de origen respiratorio, 2 hemocultivos y 3 de origen abdominal. La mortalidad en los casos no está asociada a procesos de inmunosupresión, bacteremias e infecciones/colonizaciones respiratorias. CONCLUSIONES: La infección/colonización por A. baumannii se asoció a estado de inmunosupresión del paciente y el tener catéter venoso central por más de 10 días, que se correlaciona con la intervención invasiva, frecuente en las Unidades de Cuidados Intensivos. No fue posible establecer diferenciación clara entre infección y colonización, y su asociación con la mortalidad de los pacientes.

Actividad antibacteriana del aceite esencial de la conobea scopariodes frente a cinco cepas bacterianas de interés clínico en Colombia

En Colombia el manejo de pacientes en los diferentes servicios hospitalarios han presentado inconvenientes en el combate de infecciones por bacterias y la resistencia de las mismas; el Staphylococcus aureus Escherichia coli y Pseudomonas aeruginosa, han demostrado evolución en la creación de generaciones resistentes y también han participado junto con la Salmonella y el B.cereus en brotes por ETAS como principales microorganismos causales. En el presente estudio se analizó el aceite esencial de la Conobea scoparioides para evaluar su actividad frente a cinco cepas bacterianas. Se obtuvo el AE y se prepararon las bacterias aplicándose pruebas de sensibilidad y no paramétricas para determinar el porcentaje de inhibición, la evaluación de la MIC y comparar la efectividad del aceite vs la estreptomicina. El aceite esencial presentó actividad principalmente contra el B. cereus con el mayor % de inhibición y una MIC de 3.2 ug/ml, caso diferente presentó P. aeruginosa con un % de crecimiento por encima del 50% presentando una MIC de 16.7 ug/ml. Finalmente podemos concluir que se presentó mayor actividad frente a bacterias gram positivas como el caso del B. cereus que en gram negativas con MIC bajas. Estos resultados permite comparar la actividad de la conobea con estudios recientes bajo la misma modalidad que permiten identificar nuevas plantas con actividad biológica y percibir que la conobea es efectiva en mayor proporción frente a bacterias gram positivas.

Comportamiento epidemiológico de la sepsis nosocomial en la Unidad de Recién Nacidos de la Fundación Cardioinfantil

Objetivo. Se realizó un estudio retrospectivo que describe las características demográficas, la etiología, los factores asociados, la mortalidad, la sensibilidad y la resistencia de los microorganismos a los antibióticos usados en sepsis nosocomial. Diseño del estudio. Se realizó la recolección de datos desde el 2004 hasta el primer trimestre del 2006. Se definió infección nosocomial probada como la infección diagnosticada después de 72 horas de hospitalización y que recibe manejo antibiótico mayor a 3 días. Resultados. Se revisaron 60 historias clínicas, en las cuales los gérmenes Gram negativos fueron los principales causantes de sepsis nosocomial, tanto intra como extrainstitucional; de ellos la k. pneumoniae fue el germen más frecuentemente encontrado. Conclusiones. Los gérmenes Gram negativos son los microorganismos predominantemente causantes de sepsis nosocomial en la Unidad de Recién Nacidos (URN) de la Fundación Cardioinfantil (FCI).

Prevalencia de betalactamasas de espectro extendido en Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae y Klebsiella oxytoca del Hospital Occidente de Kennedy. Nivel III, Bogotá

El objetivo es calcular la prevalencia para Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae y Klebsiella oxytoca, productoras de betalactamasas espectro extendido, en el Hospital Occidente de Kennedy Nivel III, de Bogotá. Metodología: se analizaron en el Hospital Occidente de Kennedy, durante el período comprendido entre el 20 de noviembre de 2002 y el 30 septiembre de 2003, 3.574 cultivos, en los cuales se identificaron 897 cepas de Kepsiella pneumoniae, Klebsiella oxytoca y Escherichia coli, mediante paneles de microdilución del sistema de MicroScan Dried Gram Negative, como prueba de cribado para la identificación de germen y susceptibilidad a betalactamasas de espectro extendido. Luego se realizó una prueba confirmatoria con paneles de sistema MicroScan Dried ESBL Confirmation, recomendada para su uso por el National Committee for Clinical Laboratory Standards (NCCLS), al evaluar la concentración inhibitoria mínima para ceftazidima y cefotaxima solos y en combinación con ácido clavulánico. Resultados: los resultados mostraron una prevalencia combinada de gérmenes productores betalactamasas igual a 18,6% (intervalo de confianza del 95%: 16,2%-21,4%). La prevalencia para Escherichia coli fue de 9,5%; para Klebsiella pneumoniae, de 43,5%, y para Klebsiella oxytoca, de 10,3%. Los índices de resistencia bacteriana más altos correspondieron a ceftriaxona y ceftazidima. Conclusión: el estudio demuestra una alta prevalencia de betalactamasas de espectro extendido en gérmenes gramnegativos, probablemente por el uso excesivo de antibióticos betalactámicos de amplio espectro. Además, se destaca la importancia de la detección con pruebas de susceptibilidad y confirmación, como apoyo para la instauración de medidas de control y de vigilancia epidemiológica, con el fin de reducir índices de resistencia bacteriana emergente.

Desenlaces de las infecciones respiratorias en la unidad de cuidado intensivo de la fundación neumologica colombiana

Las infecciones asociadas a ventilación mecánica (VM) son frecuentes en la unidad de cuidado intensivo (UCI). Existen dos infecciones: neumonía (NAV) y traqueobronquitis (TAV). NAV genera impacto negativo en los desenlaces de los pacientes al aumentar la morbilidad, mortalidad y los tiempos en UCI y VM, pero no se conoce el impacto de TAV. El objetivo de este estudio fue identificar si hay diferencias entre NAV y TAV. Materiales y métodos: Se realizó un estudio de cohortes entre 2009 y 2013 en la UCI de la Fundación Neumológica Colombiana. De los pacientes con NAV y TAV se obtuvieron datos demográficos, epidemiológicos, microbiológicos y desenlaces como tiempos de estancia en UCI, VM y de hospitalización y mortalidad. Se compararon estadísticamente mediante t de Student y Chi2 para datos normales y prueba de Mann-Whitney para datos no normales. Resultados: Los pacientes con NAV y TAV fueron similares en la condición de ingreso a UCI. Al diagnóstico de la infección hubo diferencias significativas entre grupos en la oxigenación y tiempo de estancia hospitalaria, en UCI y VM. La microbiología fue con predominio de gérmenes Gram negativos y presencia de multirresistencia en el 52.5% de casos, sin diferencias significativas entre grupos. En los desenlaces, se observó diferencias en los tiempos totales de estancia en UCI, hospitalización y VM, pero sin diferencia en ellos después del diagnóstico. No hubo diferencias significativas en mortalidad. Conclusiones: NAV y TAV son similares en el impacto sobre la evolución de los pacientes en cuanto a morbilidad, estancias y mortalidad.

Mediastinitis post revascularización miocárdica: impacto del cambio de profilaxis antibiótica en la fundación Cardioinfantil 2012 - 2013

INTRODUCCIÓN. La mediastinitis posterior a cirugía de revascularización miocárdica es una infección infrecuente, pero potencialmente fatal. En la Fundación Cardioinfantil se ha observado una tendencia al incremento de la misma en los últimos años, obligando a un cambio en las medidas de profilaxis antimicrobiana, pasando de cefalosporinas a vancomicina – gentamicina, sin embargo no se conoce aún el impacto de estas medidas. OBJETIVO: Determinar si el cambio de la profilaxis antibiótica en pacientes sometidos a revascularización miocárdica influye en una disminución de la incidencia de mediastinitis durante los años 2012 – 2013. METODOLOGÍA: Estudio de cohortes retrospectivo, evaluando la incidencia de mediastinitis post revascularización miocárdica, en pacientes expuestos a 2 diferentes tipos de profilaxis antimicrobiana (cefalosporinas vs vancomicina-gentamicina). Se describieron los patrones de susceptibilidad y resistencia de los patógenos encontrados en mediastinitis y la mortalidad de esta patología. RESULTADOS: Los patógenos más frecuentemente aislados en la mediastinitis fueron Staphylococcus aureus y Klebsiella pneumoniae, en la mayoría monomicrobiano. Se encontraron patógenos con perfiles de resistencia como betalactamasas de espectro extendido en Gram negativos y resistencia a la meticilina en cocos Gram positivos. El RR de mediastinitis del grupo expuesto a vancomicina-gentamicina respecto al grupo de cefalosporinas fue de 0,9 con IC 95% 0,28 – 3,28. CONCLUSIÓN: la epidemiologia microbiana de la mediastinitis no difiere de la reportada en otras series. La profilaxis antimicrobiana con vancomicina - gentamicina en pacientes sometidos a revascularización miocárdica, no redujo la incidencia de mediastinitis. Se propone regresar a la terapia de profilaxis con cefalosporinas.

Caracterización de los pacientes con catéter venoso central en un hospital universitario de cuarto nivel en Bogotá 2011 - 2013

Introducción: La utilización de catéteres venosos centrales (CVC) en la unidad de cuidado intensivo tiene gran importancia y amplio uso, son fuente de apoyo para la realización de varia actividades, pero con un gran potencial de complicaciones, por lo cual es fundamental conocer todos los aspectos relacionados con su uso, para así poder controlarlas. Métodos: Realizamos un estudio descriptivo de corte transversal con el objetivo de caracterizar los pacientes que requirieron CVC en el Hospital Universitario Fundación Santa Fe de Bogotá durante junio de 2011 y mayo de 2013, describimos sus complicaciones asociadas tanto mecánicas como infecciosas, determinamos la tasa de bacteriemia, gérmenes causales y sus patrones de resistencia. Resultados: Se colocaron 2.286 CVC, el 52,9% en hombres, la media de edad fue 58,9 años. El total de las complicaciones ascienden al 4,5%, infecciosas 4,0% y mecánicas 0,6%. Dentro de las mecánicas solo encontramos inmediatas, no tardías. Con respecto a las infecciosas encontramos infección del sitio de inserción y bacteriemia. Se documentó una tasa de bacteriemia de 3,4 por 1000-días catéter en 2013, en disminución con respecto a 2012 (3,9) y 2011 (4,4). El microorganismo mas frecuentemente aislado fue el Staphylococcus Coagulasa Negativo con patrón usual de resistencia. Conclusión: Las complicaciones asociadas al uso de CVC en el HUFSFB, se presentan en menor frecuencia a las descritas internacionalmente; la tasa de bacteriemia asociada al CVC ha disminuido año tras año, posiblemente asociado al cuidado mas estricto posterior a la implementación de protocolos de manejo.

Perfil microbiológico, prevalencia de resistencia antibiótica y patrones de susceptibilidad en infección urinaria en una población pediátrica

Introducción: El incremento de la resistencia antibiótica se considera un problema de salud pública con consecuencias clínicas y económicas, por lo tanto se determinará la prevalencia de resistencia antibiótica en Infección del Tracto Urinario (ITU, el perfil microbiológico y los patrones de susceptibilidad en una población pediátrica atendida en la Fundación Cardioinfantil. Materiales y métodos: Estudio observacional de corte transversal, retrospectivo, entre 1 mes a 18 años de edad, con diagnóstico de ITU comunitaria atendidos entre Enero de 2011 y Diciembre de 2013. Se excluyeron pacientes con dispositivos en la vía urinaria, instrumentación quirúrgica previa, trayectos fistulosos entre la vía urinaria y sistema digestivo, ITU luego de 48 horas de hospitalización y recaída clínica en tratamiento. Se estableció la prevalencia de ITU resistente y se realizó un análisis descriptivo de la información. Resultados: Se evaluaron 385 registros clínicos, con una mediana de 1.08 años (RIQ 0.8 – 4.08), el 73.5% eran niñas. La fiebre predominó (76.5%), seguido de emesis (32.0%), disuria (23.7%) y dolor abdominal (23.1%). El uropatógeno más frecuente fue E.coli (75%), seguido de Proteus mirabilis (8.5%) y Klebsiella spp. (8.3%). La Ampicilina, el Trimetropim sulfametoxazol, la Ampicilina sulbactam y el ácido nalidixico tuvieron mayor tasa de resistencia. La prevalencia de BLEE fue 5.2% y AmpC 3.9%. La prevalencia de resistencia antimicrobiana fue de 11.9%. Conclusiones: La E.coli es el uropatogeno más frecuentemente aislado en ITU, con resistencia a la ampicilina en 60.2%, cefalosporinas de primera generación en 15.5%, trimetropin sulfametoxazol en 43.9%, cefepime 4.8%. La prevalencia de resistencia antimicrobiana fue de 11.9%.

Perfil de resistencia microbiológico en ciudados intensivos adultos en la fundación Santa Fe de Bogotá año 2014

Se realizó un estudio descriptivo, retrospectivo; se usó la base de datos de los aislamientos microbiológicos documentados en las UCI de la Fundación Santa fe de Bogotá para el año 2014. La prevalencia de bacterias resistentes en los aislamientos de la FSFB no es baja, por lo que se requiere una terapia empírica acertada acorde con la flora local. Se requieren estudios analíticos para evaluar factores asociados al desarrollo de gérmenes multi resistentes y mortalidad por sepsis

Tipificación y perfiles de resistencia antibiótica en unidades neonatales de Bogotá durante los años 2008-2012

La sepsis neonatal ha sido un problema en las unidades de cuidado intensivo al rededor del mundo. Su incidencia aumenta diez veces cuando el recién nacido es de muy bajo peso. El aislamiento de gérmenes resistentes en los cultivos tomados a los recién nacidos ha permitido identificar el comportamiento de los antibióticos de uso común. El presente estudio analítico de corte transversal realizado durante los años 2008 al 2012 en diez unidades de cuidados intensivos neonatales de la ciudad de Bogotá analizó la base de datos de los laboratorios de microbiología, obteniendo un total de 22.153 muestras de las cuales 7.132 ( 32.9%) fueron elegibles. Utilizando el software Whonet 5.6 y tomando solo el primer aislamiento por año y por paciente se realizaron análisis descriptivos y de resistencia bacteriana. Los resultados obtenidos fueron similares a los reportados en la literatura donde los gérmenes gran positivos son los más comúnmente aislados con un 53.2%, seguidos en importancia por los gérmenes gran negativos. Klebsiella pneumoniae y Escherichia coli en conjunto aportan 27.22%, presentando un aumento en el porcentaje de BLEE (Betalactamasa de Espectro Extendido) y aparición de carbapenemasas durante los años de estudio. El Acinetobacter baumannii ha duplicado la resistencia a ampicilina sulbactam llegando al 66.7%. Las candidas fueron aisladas en un porcentaje muy bajo sin documentarse resistencias. El Estafilococo aureus no presenta resistencias que sugiera la aparición de nuevos clones.

Incidencia y factores asociados a infección en el primer año postrasplante cardiaco

Objetivo: Determinar la incidencia de las infecciones en el primer año postrasplante cardiaco y los factores asociados a las infecciones en este periodo. Materiales y métodos: Estudio analítico de casos y controles anidados en una cohorte, con los pacientes trasplantados cardiacos en la Fundación Cardioinfantil – Instituto de cardiología desde el año 2005 hasta el 2015. Se realizaron análisis univariados, análisis bivariado entre las variables del estudio y el desenlace para la selección de las variables para el modelo de regresión logística. Resultados: Se presentó una mediana de 54 años de edad en la cohorte, con mayor proporción de hombres (75,8%) y con predominio de la cardiopatía dilatada como indicación de trasplante. La incidencia de infecciones en el primer año postrasplante fue de 45% (30/66). Se encontró mayor riesgo de infección en los primeros tres meses, del 36.3% (IC 95% 23 – 55), mostrando mayor frecuencia de infecciones pulmonares y en piel. Dentro de los organismos aislados más importantes en los primeros tres meses, se encontraron bacilos gram negativos y Aspergillus spp. En el primer año postrasplante la cardiopatía dilatada con un OR 4.7 IC95% (1.3 – 17) y la enfermedad renal crónica con un OR 6.7 IC 95% (1.4 - 32) se asociaron a la presencia de infecciones. Conclusiones: La frecuencia de infecciones en los pacientes trasplantados cardiacos en la Fundación Cardioinfantil IC es similar a la observada en la literatura. La aparición de infecciones en el primer año postrasplante, se asocia a la presencia de cardiopatía dilatada y enfermedad renal crónica.

L´onconasa com a model per l´estudi de les bases moleculars de la citotoxicitat de les ribonucleases pancreàtiques. Aplicacions a la construcció de ribonucleases amb activitat antimicrobiana

La primera part d'aquest treball s´ha centrat en la caracterització i optimització del procés d'activació de l´onconasa recombinant per tal d'obtenir l´enzim igual a la forma nativa. Per això, les reaccions d'eliminació de la Met-1 i la ciclació de la Glu1, necessàries per generar el piroglutamic han estat seguides per MALDI-TOF MS. La segona part d´aquest treball s´ha centrat en l´estudi de la contribució del pont disulfur 30-75 de l´onconasa a les seves propietats biològiques. Els resultats suggereixen que el potencial redox del citosol cel·lular podria reduir el pont disulfur 30-75 de l´onconasa salvatge afectant la unió onconasa -inhibidor proteic de ribonucleases. La tercera part ha consistit en la construcció de variants de l´HP-RNasa i onconasa amb activitat bactericida. Per això, s´ha introduït el determinant bactericida (YRWR) descrit per la proteïna catiònica d'eosinòfils en els dos enzims. Els resultats obtinguts han evidenciat que les dues ribonucleases amb el determinant bactericida presenten activitat citotòxica contra bacteris gram-negatius preferentment.

Síntesi de base sòlida de pèptids biarílics contenint 5-arilhistidines

Els aminoàcids biarílics es troben en una àmplia varietat de pèptids naturals amb important activitat biològica. Concretament, les arilhistidines formen part de les aciculitines, pèptids amb activitat citotòxica i antifúngica, La reacció de Suzuki-Miyaura és el mètode més versàtil per obtenir biarils assimètrics, encara que, fins el moment, no s'havia aplicat per a l'arilació de l'imidazole de la histidina. L'objectiu general d'aquesta tesi fou demostrar que es podia arilar l'imidazole de la histidina en fase sòlida mitjançant una reacció de Suzuki-Miyaura. En primer lloc, es sintetitzaren 4(5)-metil-5(4)-fenilimidazole i 4(5)-metil-5(4)-(2-metoxifenil)imidazole a través de l'acoblament creuat entre un N-benzilbromoimidazole i el corresponent àcid arilborònic. Posteriorment, s'arilaren 5-bromohistidines utilitzant diversos àcids arilborònics mitjançant una reacció de Suzuki-Miyaura assistida per irradiació micrones, tant en dissolució com en fase sòlida. I finalment, mitjançant aquesta metodología, es sintetitzaren pèptids antimicrobians contenint 5-arilhistidines actius contra bacteris gram-negatius responsables d'importants malalties en plantes com el foc bacterià.