Estudo dos fatores de virulência, sorogrupos, patogenicidade e susceptibilidade antimicrobiana das cepas de Escherichia coli isoladas de pintainhas de reposição de postura

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Densidade e resistência a antimicrobianos de Enterococcus sp e Escherichia coli isoladas de águas, areias e algas do gênero Sargassum de praias recreacionais do Litoral Norte do Estado de São Paulo

Pós-graduação em Ciências Biológicas (Microbiologia Aplicada) - IBRC

Atividade antimicrobiana de plantas medicinais e aromáticas pertencentes à CPMA - Coleção de Plantas Medicinais e Aromáticas do CPQBA - UNICAMP

The increase of the antimicrobial resistance and its propagation around the world are the biggest threats to the public health care and to the treatment of diseases caused by microorganisms. Nowadays the antimicrobial resistance has increased abruptly. The essential oils are volatile and aromatic compounds derived from parts of plants as flowers, leafs, fruits, seeds, roots, sprouts, among others. The activity of extracts and essential oils of several plant species have been recognized and studied by empirical methods since a long time, but its antimicrobial activities were confirmed recently. Medicinal plants are used in folk medicine as medicines, antibiotic, analgesic, sedative and anti-inflammatory. The use of medicinal plants like source of medicines is an alternative of therapeutics for diseases treatment. In Brazil, studies with this goal are very important, once medicinal plants have been used as a choice of treatment and prevention of infections and diseases in health areas. Considering the fact that some products from medicinal plants have antimicrobial properties it is expected that using screening programs, new potential medicaments could be developed. Otherwise, scientific researches focused on determining therapeutic potential of plants are limited, there are lack of scientific studies which confirms the potential antibiotics properties of a large number of plants. The aim of the present study is determinate the antimicrobial activity of 10 medicinal species belonging to CPMA - Collection of Medicinal and Aromatic Plants from CPQBA/UNICAMP. The minimal inhibitory (MIC) and minimal bactericidal or fungicidal concentration (MBC) will be determined against the bacteria Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa, Salmonella choleraesuis, Staphylococcus aureus and the yeast Candida albicans. Furthermore, will be conducted chemical identification and fractionation of essential oils and extract with better activity

Evidência da presença do sistema AGR, expressão de toxinas e resistência aos antimicrobianos em estafilococos coagulase-negativa isolados de hemoculturas

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Características de virulência, resistência e diversidade genética de sorovares de Salmonella com impacto na saúde pública, isolados de frangos de corte no Brasil /

Salmonella Enteritidis, S. Typhimurium and S. Infantis are often associated with cases of human infections worldwide and is transmitted through consumption of contaminated food, particularly those of animal origin, especially chicken meat. This thesis was fractionated into three chapters, the first one relating to general considerations about the topics discussed in the following chapters. The second chapter aimed to evaluate virulence characteristics, antimicrobial resistance and the genetic similarity of 51 strains of S. Infantis isolated in samples of poultry origin from an industry located in the state of São Paulo, Brazil, during the 2009 to 2010 period. The third chapter aimed to analyze 111 strains of S. Enteritidis, 45 of Salmonella Typhimurium and 31 of Salmonella Typhimurium monophasic variant I 4, [5], 12:i:- isolated from chicken carcasses in different brazilian slaughterhouses from 2009 to 2011, and to estimate the risk to human health, based on the presence of virulence genes and antimicrobial resistance, correlating to the pathogenicity profiles (antimicrobial resistance and presence of virulence and resistance genes) with the genetic profile (ribogroup) of the isolates. To evaluate the antimicrobial susceptibility was performed the disk diffusion test for all serotypes of Salmonella, and exclusively to S. Enteritidis and S. Typhimurium, was also verified the minimum inhibitory concentration for ciprofloxacin and ceftazidime antibiotics. The presence of virulence genes invA (invasion), lpfA (fimbriae-adhesion), agfA (fimbriae-biofilm) and sefA (fimbriae-adhesion) were evaluated by PCR. The strains that showed resistance to antibiotics of β-lactams class were evaluated for the presence of resistance genes blaTEM, blaSHV, blaCTX-M and blaAmpC. For resistant strains to quinolones and fluoroquinolones antibiotics classes were searched the qnrA and qnrS genes. The phylogenetic relationship among the isolates was determined by RAPD method for S. Infantis strains, and by ribotyping technique to S. Enteritidis and S. Typhimurium.

Isolation of Pseudomonas aeruginosa strains from dental office environments and units in Barretos, state of São Paulo, Brazil, and analysis of their susceptibility to antimicrobial drugs

A wide variety of opportunistic pathogens has been detected in the tubing supplying water to odontological equipment, in special in the biofilm lining of these tubes. Among these pathogens, Pseudomonas aeruginosa, one of the leading causes of nosocomial infections, is frequently found in water lines supplying dental units. In the present work, 160 samples of water, and 200 fomite samples from forty dental units were collected in the city of Barretos, State of São Paulo, Brazil and evaluated between January and July, 2005. Seventy-six P. aeruginosa strains, isolated from the dental environment (5 strains) and water system (71 strains), were tested for susceptibility to six antimicrobial drugs most frequently used against P. aeruginosa infections. Susceptibility to ciprofloxacin, followed by meropenem was the predominant profile. The need for effective means of reducing the microbial burden within dental unit water lines is emphasized, and the risk of exposure and cross-infection in dental practice, in special when caused by opportunistic pathogens like P. aeruginosa, are highlighted.

Isolation of extraintestinal pathogenic Escherichia coli from diarrheic dogs and their antimicrobial resistance profile

From January to December 2006, 92 Escherichia coli isolates from 25 diarrheic dogs were analyzed by screening for the presence of adhesin-encoding genes (pap, sfa, afa), hemolysin and aerobactin genes. Virulence gene frequencies detected in those isolates were: 12% pap, 1% sfa, 10% hemolysin and 6.5% aerobactin. Ten isolates were characterized as extraintestinal pathogenic E. coli (ExPEC) strains; all showed a multidrug resistance phenotype that may represent a reason for concern due the risk of dissemination of antimicrobial resistant genes to the microbiota of human beings.

Antimicrobial susceptibility of coagulase-negative Staphylococci isolated from mastitic cattle in Brazil

Um total de 109 cepas de Staphylococci coagulase-negativa foi isolado de leite de vacas com mastite clínica e subclínica, em 35 fazendas, situadas em nove estados brasileiros, no período de fevereiro a maio de 2005. Os isolados foram investigados em relação a susceptibilidade in vitro a diversos agentes antimicrobianos. A resistência à penicilina foi a observação mais freqüente (93,5%), seguida por sulfonamida (88,9%), novobiocina (88,6%) e ampicilina (85,3%). Todas as cepas examinadas mostraram resistência a pelo menos uma das drogas antimicrobianas testadas. Cepas apresentando resistência múltipla foram extremamente comuns, com 10,0% dos microrganismos isolados apresentando resistência a todas as drogas antimicrobianas. Os resultados obtidos indicaram que as cepas de Staphylococci coagulase-negativas, isoladas no Brasil, apresentaram um alto grau de resistência a antimicrobianos. Estes resultados são, provavelmente, uma conseqüência da pressão devida ao uso intensivo de drogas antimicrobianas.

Occurrence of non-O157 Shiga toxin-producing Escherichia coli in dogs with diarrhea

Shiga toxigenic Escherichia coli (STEC) and Attaching and effacing E. coli (AEEC) have been associated with diarrhea illness in dogs. From January to December 2006, 92 E. coli isolates from 25 diarrheic dogs were analyzed, by screening for the presence of Shiga toxin-producing (stx 1 and stx 2) and intimin (eae) genes. Twelve isolates were detected by PCR to harbor the Shiga toxin genes (7 the stx 1 (7.6%); 5 the stx 2 (5.4%); and none both of them). Nine (9.8%) of the E. coli isolates studied were eae positive non Shiga toxin-producing. Thirteen (62.0%) isolates, carrying stx or eae gene, also showed a hemolysin production. The strains with virulence genes were also examined for resistance to 12 antimicrobial agents. Resistances to cephalothin (85.7%), streptomycin (81.0%), amoxicillin (71.4%) and gentamicin (71.4%) were predominantly observed.

Caracterização molecular, formação de biofilme e susceptibilidade a antimicrobianos de isolados de E. coli de aderência difusa Afa/Dr e não Afa/Dr

A Escherichia coli de aderência difusa (DAEC), um patotipo diarreiogênico de E. coli, corresponde a um grupo heterogêneo sem marcador de virulência comum a todos os isolados e de papel controverso na diarreia infantil. O objetivo deste estudo foi caracterizar genotipica e fenotipicamente amostras de DAEC, portadoras e não portadoras de adesinas Afa/Dr, isoladas de crianças com e sem diarreia. Em 70 amostras de DAEC, PCR foi realizado para pesquisa de genes descritos em DAEC, EAEC ou UPEC, que codificam: (i) oito adesinas fimbriais e afimbriais (fimH, papC, sfa, aggA, aafA, agg3A, aidA/aah, afaC); (ii) cinco toxinas (pet, astA, set1A, sat, hlyA); (iii) três proteínas captadoras/receptora de ferro (irp2, iucA, chuA/shuA); (iv) invasina (daaD) e; antígeno 43 (agn43). Ensaio de formação de biofilme foi realizado a partir da bactéria cultivada em caldo Luria-Bertani e inoculada em placas de poliestireno com DMEM suplementado com 0,4% glicose. A leitura da densidade ótica (DO490) foi realizada após coloração com safranina. Soroaglutinação para 23 antígenos O (Probac do Brasil) foi realizada em 50% das DAEC. Método de difusão de disco foi realizado para testar a suscetibilidade a 13 antimicrobianos. A presença de pelo menos um gene que codifica adesinas, toxinas, proteínas captadoras/receptora de ferro, invasina ou antígeno 43 foram encontrados em 58,6%, 51,4%, 80%, 48,6% e 57,1%, respectivamente, com os genes fimH, irp2, agn43, iucA, chuA/shuA, presentes em mais de 50% das amostras. Gene afaC+ (PCR) e/ou sonda afaBC+ (hibridização de colônias) classificou 50% das DAEC como Afa/Dr, sendo pet, sat, irp2, iucA, chuA/shuA e agn43 significantes nessas amostras (p<0,05). Do total das DAEC, 44,3% foram formadoras de biofilme, igualmente distribuídas entre as Afa/Dr e não Afa/Dr, e nenhum gene foi associado com esse fenótipo. Sorologia de 35 amostras evidenciou os seguintes sorogrupos: 1 O29, 2 O125, 2 O127 e 7 O86. Todas as O86 foram de DAEC Afa/Dr. Maiores frequências de resistência antimicrobiana foram encontradas para ampicilina (55,7%), sulfametoxazol/trimetoprim (35,7%) e tetraciclina (28,6%) e o perfil resistente/intermediário para amoxicilina/ácido clavulânico, ampicilina, sulfametoxazol/trimetoprim foi significante nas DAEC Afa/Dr, assim como a multi-droga resistência (p<0,05). Em conclusão, observou-se: (i) alta frequência de fimH e pet e presença de agn43, até então não descrito em DAEC, em frequências similares àquelas encontradas em EAEC, UPEC e EAEC/UPEC, respectivamente; (ii) que as amostras de DAEC Afa/Dr e não Afa/Dr constituíram grupos com perfis genéticos diferenciados entre si; (iii) poucos sorogrupos foram encontrados entre as DAEC; (iv) frequências de resistência menores quando comparado com as poucas descrições em DAEC, sugerindo uma menor pressão seletiva da população do presente estudo e; (v) amostras de DAEC Afa/Dr podem representar um importante reservatório de genes de resistência a antimicrobianos, além de diversos fatores de virulência.

Marcadores epidemiológicos de Salmonella typhimurium e Salmonella agona

Entre as cepas de S. typhimurium e S. agona isoladas no período 1971-1987 foram caracterizados os biotipos, colicinotipos e antibiotipos de 734 cepas de S. typhimurium e 631 de S. agona. As 734 cepas de S. typhimurium foram classificadas em 65 biotipos com o predomínio dos biotipos 1a com 28,34%, 1b com 29,84% e 9bi com 18,25%. Com relação a S. agona, o biotipo 1a com 87,16% representou entre nós o clone amplamente disseminado. Foram encontradas freqüências baixas de cepas colicinogênicas, entretanto, a colicinotipia parece ser um bom método quando aplicada ao estudo de amostras homogêneas provenientes de surtos. Acentuada multirresistência aos agentes antimicrobianos, foi observada principalmente entre aquelas cepas de origem humana quase sempre representadas por cepas hospitalares

Caracterização de Aeromonas spp isoladas de neonatos hospitalizados

Aeromonas spp é reconhecida como patogênica para o homem após o consumo de água e alimentos contaminados. Na presente investigação, foram avaliadas 2.323 amostras de swabs retais de neonatos hospitalizados no Rio de Janeiro objetivando o isolamento de Aeromonas. As amostras foram coletadas e enviadas ao Laboratório de Referência Nacional de Cólera e outras enteroinfecções bacterianas, Instituto Oswaldo Cruz, Fundação Oswaldo Cruz. Os swabs foram submetidos ao enriquecimento em água peptonada alcalina adicionada de 1% de cloreto de sódio (NaCl) e água peptonada alcalina adicionada de 3% de NaCl (37ºC/18-24h) e semeadas em agar seletivo para Pseudomonas aeromonas (Agar GSP). Foram isoladas 56 cepas de Aeromonas assim distribuídas: Aeromonas caviae (42,8%), Aeromonas media (25%), Aeromonas veronii biogrupo sobria (10,7%), Aeromonas hydrophila (9%), Aeromonas veronii biogrupo veronii (5,3%), Aeromonas sobria (1,8%), Aeromonas jandaei (1,8%), Aeromonas schubertii (1,8%) e Aeromonas sp (1,8%). Foi observada resistência a uma ou mais drogas antimicrobianas em 26,8% das cepas. Considerando a relevância de Aeromonas torna-se urgente alertar sobre sua importância para o controle de infecções hospitalares.

Ocorrência de bactérias clinicamente relevantes nos resíduos de serviços de saúde em um aterro sanitário brasileiro e perfil de susceptibilidade a antimicrobianos

Os resíduos de serviços de saúde suscitam polêmica quanto a importância para a saúde humana, animal e ambiental. Avaliou-se a ocorrência de bactérias clinicamente relevantes na pilha de resíduos de serviços de saúde em um aterro sanitário e seu perfil de susceptibilidade aos antimicrobianos. Alíquotas de chorume foram processadas para isolamento seletivo de Staphylococcus sp, bastonetes Gram negativos da família Enterobacteriaceae e não fermentadores. Resistência bacteriana a todos os antimicrobianos testados foi observada em todos os grupos microbianos, além de resistência a mais de uma droga. Os resultados permitem sugerir que bactérias viáveis nos resíduos de serviços de saúde representam riscos à saúde humana e animal. Além disso, a ocorrência de linhagens multirresistentes sustenta a hipótese dos resíduos de serviços de saúde atuarem como reservatórios de marcadores de resistência, com impacto ambiental. A falta de legislação regional de segregação, tratamento e destino de resíduos podem expor diferentes populações a riscos de transmissão de doenças infecciosas associadas a microrganismos multirresistentes.

Polymicrobial interactions in infections: the case Pseudomonas aeruginosa and Candida albicans in ventilator-associated pneumonia

Dissertação de mestrado integrado em Engenharia Biomédica (área de especialização em Engenharia Clinica)

Understanding the two-component sensing System of virulent bacteria

Report for the scientific sojourn carried out at the l’ Institute for Computational Molecular Science of the Temple University, United States, from 2010 to 2012. Two-component systems (TCS) are used by pathogenic bacteria to sense the environment within a host and activate mechanisms related to virulence and antimicrobial resistance. A prototypical example is the PhoQ/PhoP system, which is the major regulator of virulence in Salmonella. Hence, PhoQ is an attractive target for the design of new antibiotics against foodborne diseases. Inhibition of the PhoQ-mediated bacterial virulence does not result in growth inhibition, presenting less selective pressure for the generation of antibiotic resistance. Moreover, PhoQ is a histidine kinase (HK) and it is absent in animals. Nevertheless, the design of satisfactory HK inhibitors has been proven to be a challenge. To compete with the intracellular ATP concentrations, the affinity of a HK inhibidor must be in the micromolar-nanomolar range, whereas the current lead compounds have at best millimolar affinities. Moreover, the drug selectivity depends on the conformation of a highly variable loop, referred to as the “ATP-lid, which is difficult to study by X-Ray crystallography due to its flexibility. I have investigated the binding of different HK inhibitors to PhoQ. In particular, all-atom molecular dynamics simulations have been combined with enhanced sampling techniques in order to provide structural and dynamic information of the conformation of the ATP-lid. Transient interactions between these drugs and the ATP-lid have been identified and the free energy of the different binding modes has been estimated. The results obtained pinpoint the importance of protein flexibility in the HK-inhibitor binding, and constitute a first step in developing more potent and selective drugs. The computational resources of the hosting institution as well as the experience of the members of the group in drug binding and free energy methods have been crucial to carry out this work.