The incidence of oral Gram-negative bacteria in patients with Parkinson's disease

Background: Parkinson's disease is a common neurodegenerative disorder that affects an increasing number of older people every year. Dysphagia is not only a common feature, but one that results in poor nutrition and an increased risk of bronchopneumonia. Previous work has suggested that the oral flora is altered in patients with oral pathology. Methods: Fifty patients were assessed to quantify the incidence of oral Gram-negative bacteria. Results: Sixteen of the patients with Parkinson's disease were found to have six different Gram-negative bacilli in their oral cavities. The 20 different Gram-negative bacteria present were Escherichia coli (n=7), Klebsiella spp. (n=3), Kluyvera spp. (n=3), Serratia spp. (n=3), Proteus spp. (n=2) and Enterobacter spp. (n=2). We found that the oral cavity of 16 (32%) of the patients with Parkinson's disease was abnormally colonised with Gram-negative bacteria and that Gram-negative bacteria were more likely to occur in those patients in whom oromuscular dysfunction was present (88% vs. 21%; p<0.05). Conclusion: Further work is required to determine the association between oral flora and the pathogenic organisms found in aspiration pneumonia as well as work on innovative treatments to reduce oral Gram-negative bacteria in those patients at particular risk of aspiration pneumonia.

Fastidiosipila sanguinis gen. nov., sp nov., a new Gram-positive, coccus-shaped organism from human blood

Phenotypic and phylogenetic studies were performed on two strains of an unidentified Gram-positive, fastidious, non-spore-forming, coccus-shaped bacterium recovered from human blood. The organism was catalase-negative and grew under strictly anaerobic conditions and in the presence of 2 and 6% O-2. Comparative 16S rRNA gene sequencing demonstrated that the unidentified bacterium was, phylogenetically, far removed from peptostreptococci and related Gram-positive coccus-shaped organisms, but exhibited a phylogenetic association with Clostridium rRNA cluster III [as defined by Collins et al, Int J Syst Bacteriol 44 (1994), 812-826]. Sequence divergence values of 15% or more were observed between the unidentified bacterium and all other recognized species within this and related rRINIA clostridial clusters. Treeing analysis showed that the unknown bacterium formed a deep line branching at the periphery of rRNA cluster III and represents a hitherto unknown genus within this supra-generic grouping. On the basis of both phylogenetic and phenotypic evidence, it is proposed that the unknown bacterium from blood be classified in a new genus, Fastidiosipila gen. nov., as Fastidiosipila sanguinis sp, nov. The type strain of Fastidiosipila sanguinis is CCUG 47711(T) (= CIP 108292(T)).

Atopococcus tabaci gen. nov., sp nov., a novel Gram-positive, catalase-negative, coccus-shaped bacterium isolated from tobacco

A novel Gram-positive, aerobic, catalase-negative, coccus-shaped organism originating from tobacco was characterized using phenotypic and molecular taxonomic methods. The organism contained a cell wall murein based on L-lysine (variation A4 alpha, type L-lysine-L-glutamic acid), synthesized long-chain cellular fatty acids of the straight-chain saturated and monounsaturated types (with C(16:1)omega 9, C-16:0 and C(18:1)omega 9 predominating) and possessed a DNA G+C content of 46 mol%. Based on morphological, biochemical and chemical characteristics, the coccus-shaped organism did not conform to any presently recognized taxon. Comparative 16S rRNA gene sequencing studies confirmed the distinctiveness of the unknown coccus, with the bacterium displaying sequence divergence values of greater than 7% with other recognized Gram-positive taxa. Treeing analysis reinforced its distinctiveness, with the unidentified organism forming a relatively long subline branching at the periphery of an rRNA gene sequence cluster which encompasses the genera Alloiococcus, Allolustis, Alkalibacterium, Atopostipes, Dolosigranulum and Marinilactibacillus. Based on phenotypic and molecular phylogenetic evidence, it is proposed that the unknown organism from tobacco be classified as a new genus and species, Atopococcus tabaci gen. nov., sp. nov. The type strain of Atopococcus tabaci is CCUG 48253(T) (= CIP 108502(T)).

Allofustis seminis gen. nov., sp. nov., a novel Gram-positive, catalase-negative, rod-shaped bacterium from pig semen

An unknown Gram-positive, catalase-negative, facultatively anaerobic, non-spore-forming, rod-shaped bacterium originating from semen of a pig was characterized using phenotypic, molecular chemical and molecular phylogenetic methods. Chemical studies revealed the presence of a directly cross-linked cell wall murein based on L-lysine and a DNA G + C content of 39 mol%. Comparative 16S rRNA gene sequencing showed that the unidentified rod-shaped organism formed a hitherto unknown subline related, albeit loosely, to Alkalibacterium olivapovliticus, Alloiococcus otitis, Dolosigranulum pigrum and related organisms, in the low-G + C-content Gram-positive bacteria. However, sequence divergence values of > 11 % from these recognized taxa. clearly indicated that the novel bacterium represents a separate genus. Based on phenotypic and phylogenetic considerations, it is proposed that the unknown bacterium from pig semen be classified as a new genus and species, Allofustis seminis gen. nov., sp. nov. The type strain is strain 01-570-1(T) (=CCUG 45438(T)=CIP 107425(T)).

A neurofuzzy network knowledge extraction and extended gram-Schmidt algorithm for model subspace decomposition

This paper introduces a new neurofuzzy model construction and parameter estimation algorithm from observed finite data sets, based on a Takagi and Sugeno (T-S) inference mechanism and a new extended Gram-Schmidt orthogonal decomposition algorithm, for the modeling of a priori unknown dynamical systems in the form of a set of fuzzy rules. The first contribution of the paper is the introduction of a one to one mapping between a fuzzy rule-base and a model matrix feature subspace using the T-S inference mechanism. This link enables the numerical properties associated with a rule-based matrix subspace, the relationships amongst these matrix subspaces, and the correlation between the output vector and a rule-base matrix subspace, to be investigated and extracted as rule-based knowledge to enhance model transparency. The matrix subspace spanned by a fuzzy rule is initially derived as the input regression matrix multiplied by a weighting matrix that consists of the corresponding fuzzy membership functions over the training data set. Model transparency is explored by the derivation of an equivalence between an A-optimality experimental design criterion of the weighting matrix and the average model output sensitivity to the fuzzy rule, so that rule-bases can be effectively measured by their identifiability via the A-optimality experimental design criterion. The A-optimality experimental design criterion of the weighting matrices of fuzzy rules is used to construct an initial model rule-base. An extended Gram-Schmidt algorithm is then developed to estimate the parameter vector for each rule. This new algorithm decomposes the model rule-bases via an orthogonal subspace decomposition approach, so as to enhance model transparency with the capability of interpreting the derived rule-base energy level. This new approach is computationally simpler than the conventional Gram-Schmidt algorithm for resolving high dimensional regression problems, whereby it is computationally desirable to decompose complex models into a few submodels rather than a single model with large number of input variables and the associated curse of dimensionality problem. Numerical examples are included to demonstrate the effectiveness of the proposed new algorithm.

Development of a miniaturised microarray-based assay for the rapid identification of antimicrobial resistance genes in Gram-negative bacteria

We describe the development of a miniaturised microarray for the detection of antimicrobial resistance genes in Gram-negative bacteria. Included on the array are genes encoding resistance to aminoglycosides, trimethoprim, sulphonamides, tetracyclines and beta-lactams, including extended-spectrum beta-lactamases. Validation of the array with control strains demonstrated a 99% correlation between polymerase chain reaction and array results. There was also good correlation between phenotypic and genotypic results for a large panel of Escherichia coli and Salmonella isolates. Some differences were also seen in the number and type of resistance genes harboured by E. coli and Salmonella strains. The array provides an effective, fast and simple method for detection of resistance genes in clinical isolates suitable for use in diagnostic laboratories, which in future will help to understand the epidemiology of isolates and to detect gene linkage in bacterial populations. (C) 2008 Published by Elsevier B.V. and the International Society of Chemotherapy.

Array based detection of antibiotic resistance genes in Gram negative bacteria isolated from retail poultry meat in the UK and Ireland

The use of antibiotics in birds and animals intended for human consumption within the European Union (EU) and elsewhere has been subject to regulation prohibiting the use of antimicrobials as growth promoters and the use of last resort antibiotics in an attempt to reduce the spread of multi-resistant Gram negative bacteria. Given the inexorable spread of antibiotic resistance there is an increasing need for improved monitoring of our food. Using selective media, Gram negative bacteria were isolated from retail chicken of UK-Intensively reared (n = 27), Irish-Intensively reared (n = 19) and UK-Free range (n = 30) origin and subjected to an oligonucleotide based array system for the detection of 47 clinically relevant antibiotic resistance genes (ARGs) and two integrase genes. High incidences of β-lactamase genes were noted in all sample types, acc (67%), cmy (80%), fox (55%) and tem (40%) while chloramphenicol resistant determinants were detected in bacteria from the UK poultry portions and were absent in bacteria from the Irish samples. Denaturing Gradient Gel Electrophoresis (DGGE) was used to qualitatively analyse the Gram negative population in the samples and showed the expected diversity based on band stabbing and DNA sequencing. The array system proved to be a quick method for the detection of antibiotic resistance gene (ARG) burden within a mixed Gram negative bacterial population.

A Metal-Repressed Promoter From Gram-Positive Bacillus subtilis Is Highly Active and Metal-Induced in Gram-Negative Cupriavidus metallidurans

A synthetic version of the metal-regulated gene A (mrgA) promoter from Bacillus subtilis, which in this Gram-positive bacterium is negatively regulated by manganese, iron, cobalt, or copper turned out to promote high level of basal gene expression that is further enhanced by Co(II), Cd(II), Mn(II), Zn(II), Cu(II), or Ni(II), when cloned in the Gram-negative bacterium Cupriavidus metallidurans. Promoter activity was monitored by expression of the reporter gene coding for the enhanced green fluorescent protein (EGFP), and cellular intensity fluorescence was quantified by flow cytometry. Expression levels in C. metallidurans driven by the heterologous promoter, here called pan, ranged from 20- to 53-fold the expression level driven by the Escherichia coli lac promoter (which is constitutively expressed in C. metallidurans), whether in the absence or presence of metal ions, respectively. The pan promoter did also function in E. coli in a constitutive pattern, regardless of the presence of Mn(II) or Fe(II). In conclusion, the pan promoter proved to be a powerful tool to express heterologous proteins in Gram-negative bacteria, especially in C. metallidurans grown upon high levels of toxic metals, with potential applications in bioremediation. Biotechnol. Bioeng. 2010; 107: 469-477. (C) 2010 Wiley Periodicals, Inc.

Testemunha da tuberculose : antígeno liparabinomannan

O estudo pretendeu abordar a imunidade humoral na Tuberculose. Foi um estudo de teste diagnóstico que avaliou um antígeno específico, constituinte da parede celular da micobactéria, denominado LIPOARABINOMANNAN (LAM), proveniente de Cambridge, MA, USA da Companhia Dyna-Gen. O objetivo principal do estudo foi a detecção de anticorpos IgG anti-LAM em casos de tuberculose pulmonar, extrapulmonar e formas combinadas da doença. A casuística total compreendeu 173 pacientes portadores de tuberculose, sendo a mesma confirmada por métodos bacteriológicos e/ou anatomopatológicos de biópsias de diversos órgãos em 114 casos (65,8%). Em 46 casos (26,5%) a doença se confirmou por rigorosos critérios clínicos, radiológicos e de seguimento após tratamento adequado. Cento e quinze pacientes eram do sexo masculino (66,5%) e 58 do sexo feminino (33,5%). Cento e trinta e um eram brancos (75,7%), 24 negros (13,9%) e 18 mistos (10,4%). O total de formas pulmonares foi de 88 casos (51%), sendo 81 (46,8%) formas bacilíferas e 7 casos (4,0%) não-bacilíferas. Dos casos com baciloscopia direta negativa, 3 apresentaram culturas positivas, 2 culturas negativas e em 2 casos a mesma não foi realizada. Formas extrapulmonares compreenderam 71 casos (41%) com predomínio de forma miliar, ganglionar, pleural e do SNC. A combinação de ambas as formas ocorreu em 14 casos (8,1%). Radiologicamente, houve predomínio de lesões escavadas (30,1%), consolidação (13,9%), padrão miliar (11%) e exame radiológico normal (11%), além de outros achados. Da série, 118 pacientes eram HIV negativos (68,2%) e 55 eram HIV positivos (31,8%). As principais comorbidades associadas foram Diabetes Melittus (DM), Alcoolismo, Cardiopatia e Neoplasia, entre outras. Exames culturais foram realizados em 145 pacientes, sendo que em 72 casos a cultura foi positiva (41,6%) e foi negativa em 10 casos (5,8%). Dos 72 exames culturais positivos, o teste do MycoDot foi positivo em 47 casos (65,2%) e negativo em 25 (34,7%). Em 10 exames culturais negativos, o mesmo foi positivo em 6 casos (60%) e negativo em 4 casos (40%). Em 63 exames culturais não realizados, o teste do MycoDot foi positivo em 46 casos e negativos em 17. Os resultados do teste MycoDot na série total foram: positivos em 120 pacientes (69,4%) e negativos em 53 pacientes (30,6%). As formas pulmonares bacilíferas, não bacilíferas, extrapulmonares e combinadas apresentaram sensibilidade de 74,1%, 85,7%, 63,4% e 64,3% respectivamente. O grupo controle foi de 77 indivíduos assim distribuídos: 41 sadios, 16 portadores de lesões residuais de tuberculose, 6 sadios com BCG prévia, 6 sadios sem BCG prévia e 8 com outras comorbidades. O resultado do teste MycoDot foi negativo em 73 casos (94,8%) e positivo em 4 casos (5,2%). A sensibilidade da casuística total foi de 69,4%, a especificidade foi de 94,8%, o valor preditivo positivo (VPP) foi de 96,8% e o valor preditivo negativo (VPN) foi de 57,9%. Dos pacientes HIV positivos a sensibilidade foi de 61,8% e a especificidade foi de 100%. Nos pacientes HIV negativos a sensibilidade foi de 72,9% e a especificidade foi de 94,7%. Concluiu-se que o Teste MycoDot é de fácil realização, baixo custo, podendo ser útil como uma ferramenta adicional para o diagnóstico da tuberculose.

Estudo sobre a biodegradação do herbicida trufluralina por bactérias isoladas de solo agrícola e proposta metodológica para o ensino de biodegradação

Trifluralina (a, a, a,trifluoro-2,6-dinitro-N, N-dipropil-p-toluidina) (TFL) é um herbicida pré-emergente, incorporado ao solo que tem sido usado na agricultura desde a década de sessenta; ele é moderadamente persistente em vários tipos de solos do Brasil. O objetivo deste estudo foi isolar - de um solo agrícola contaminado por quatro décadas - e caracterizar bactérias resistentes a TFL, determinar suas habilidades em degradar a TFL, investigar a presença de gens degardadores que possam estar envolvidos na degradação da TFL e propor um método de ensino teórico prático sobre a biodegradação, para cursos de graduação. Oito bactérias foram isoladas, pela técnica de subculturas repetidas em meio contendo TFL como única fonte de carbono, e identificadas, pelo método bioquímico e seqüenciamento do rDNA 16S como Klebsiella oxytoca, Herbaspirillum seropedicae, 3 strains of Bacillus simplex, 2 de Pseudomonas montelli e uma outra Pseudomonas sp. Uma terceira bactéria (iaolado #9), não identificada, que crescia ao redor de cristais de TFL em meio sólido, foi isolada; esta é uma técnica nova que poderá ser útil no isolamento de bactérias que são resistentes a outros compostos pouco solúveis em água. Todas as bactérias isoladas foram submetidas ao teste de biodegradação, em um meio contendo sais minerais, 0,1% succinato, 0,1 % de extrato de leveduras e 50 mg. L-1 de TFL Cinco bactérias reduziram a concentração de TFL no meio, após trinta dias de incubação: Klebsiella oxytoca (24,6 %), Herbaspirillum seropedicae (16,4 %), Bacillus simplex 2 (25.0 %), Bacillus simplex 3 (16.0 %) e isolado 9 (21.0 %). Uma bactéria conhecida como degradadora da TFL, Brevundimonas diminuta (NCIMB 10329) degradou a TFL, neste meio, de maneira semelhantes ao das bactérias isoladas. Os DNAs extraídos das quatro bactérias identificadas degradadoras da TFL, foram sondados para os gens catbólicos ndoB, todC, xylX, catA e xylE, os quais codificam as enzimas naftaleno 1,2-dioxigenase, toluene dioxigenase, toluate 1,2-dioxigenase, catecol 1,2-dioxigenase e catecol 2,3-dioxigenase, respectivamente. Técnicas de PCR e hibridização demonstraram que os DNAs de todas estas quatro bactérias foram fortemente hibridizadas para o gen ndoB, contudo, usando a técnica de ¨zonas claras¨, observou-se que nenhuma delas degradou naftaleno. Estes resultados indicam a presença de gens dioxigenases, nestas bactérias degradadoras da TFL, que poderiam estar transformando a TFL como substrato principal, ou como cometabolismo. O conhecimento sobre processos de biodegradação é necessário para os graduados dos cursos de agronomia, química, biologia, tecnologia de alimentos, etc. Neste trabalho, também, propomos o estudo teórico e prático da compostagem o qual estimula o interesse dos estudantes em aprender sobre o metabolismo envolvido neste, e em outros, processos biotecnológicos.

O escarro induzido no diagnóstico das doenças pulmonares em pacientes positivos ao vírus da imunodeficiência humana

A indução de escarro é uma técnica utilizada amplamente para monitorar a inflamação de vias aéreas, porém sua importância como ferramenta diagnóstica de doenças pulmonares em pacientes imunocomprometidos ainda necessita de melhor definição. Com o objetivo de determinar o seu rendimento no diagnóstico das doenças pulmonares em pacientes positivos ao HIV, no período de janeiro de 2001 a setembro de 2002, foram avaliados todos os pacientes com idade superior a 14 anos, infectados com o vírus da imunodeficiência humana, admitidos no Hospital Nereu Ramos (Florianópolis – Santa Catarina – Brasil). Foram incluídos no estudo aqueles indivíduos que apresentavam manifestações clínicas do aparelho respiratório há pelo menos 7 dias, associadas, ou não, a sinais radiológicos de doença pulmonar. Também foram incluídos indivíduos assintomáticos do ponto de vista respiratório, mas que apresentavam alterações no radiograma de tórax. Todos os pacientes foram submetidos à avaliação clínica, radiológica e laboratorial e realizaram a indução de escarro, seguida pela broncofibroscopia, lavado broncoalveolar e biópsia pulmonar transbrônquica. As amostras obtidas foram processadas para bacterioscopia pelo método de Gram e Ziehl-Neelsen, cultura quantitativa para bactérias, exame micológico direto, cultura para micobactérias e fungos, pesquisa de citomegalovírus e Pneumocystis jiroveci, bem como celularidade total e diferencial. De um total de 547 pacientes, 54 com idade média de 35,7 anos foram incluídos no estudo. Destes, 79,6% pertencentes ao sexo masculino e 85,2% caucasianos. A contagem média de linfócitos TCD4+ foi de 124,8/mm3. O padrão radiológico mais comum foi o intersticial (44,4%). A pesquisa de agente etiológico resultou negativa em 7 pacientes, sendo que nos 47 casos restantes foram isolados 60 agentes. Dentre os agentes isolados, 46,7% foram P. jiroveci; 33,5% bactérias piogênicas e 16,7% M. tuberculosis. O escarro induzido apresentou sensibilidade de 57,5%, especificidade de 42,9%, valor preditivo positivo de 87,1%, valor preditivo negativo de 13,0% e acurácia de 55,6%. Estes resultados sugerem que, nesta população, a análise do escarro induzido é um procedimento simples, seguro e com bom rendimento diagnóstico.

Externalidades negativas e seus impactos no mercado

Trata da questão das externalidades negativas, mais especificamente, da poluição do ar na região metropolitana de São Paulo, apresentando como estudo de caso uma indústria petroquímica do complexo de Capuava (Santo André)