The impact of molecular biology on assessment of water quality: advantages and limitations of current techniques

The advent of molecular biology has had a dramatic impact on all aspects of biology, not least applied microbial ecology. Microbiological testing of water has traditionally depended largely on culture techniques. Growing understanding that only a small proportion of microbial species are culturable, and that many microorganisms may attain a viable but non-culturable state, has promoted the development of novel approaches to monitoring pathogens in the environment. This has been paralleled by an increased awareness of the surprising genetic diversity of natural microbial populations. By targeting gene sequences that are specific for particular microorganisms, for example genes that encode diagnostic enzymes, or species-specific domains of conserved genes such as 16S ribosomal RNA coding sequences (rrn genes), the problems of culture can be avoided. Technical developments, notably in the area of in vitro amplification of DNA using the polymerase chain reaction (PCR), now permit routine detection and identification of specific microorganisms, even when present in very low numbers. Although the techniques of molecular biology have provided some very powerful tools for environmental microbiology, it should not be forgotten that these have their own drawbacks and biases in sampling. For example, molecular techniques are dependent on efficient lysis and recovery of nucleic acids from both vegetative forms and spores of microbial species that may differ radically when growing in the laboratory compared with the natural environment. Furthermore, PCR amplification can introduce its own bias depending on the nature of the oligonucleotide primers utilised. However, despite these potential caveats, it seems likely that a molecular biological approach, particularly with its potential for automation, will provide the mainstay of diagnostic technology for the foreseeable future.

Production of positive controls for calcivirus-specific PCR using recombinant baculiovirus technology

Recent advances in our knowledge of the genetic structure of human caliciviruses (HuCVs) and small round-structured viruses (SRSVs) have led to the development of polymerase chain reaction (PCR)-based molecular tests specific for these viruses. These methods have been developed to detect a number of human pathogenic viruses in environmental samples including water, sewage and shellfish. HuCVs and SRSVs are not culturable, and no animal model is currently available. Therefore there is no convenient method of preparing viruses for study or for reagent production. One problem facing those attempting to use PCR-based methods for the detection of HuCVs and SRSVs is the lack of a suitable positive control substrate. This is particularly important when screening complex samples in which the levels of inhibitors present may significantly interfere with amplificiation. Regions within the RNA polymerase regions of two genetically distinct human caliciviruses have been amplified and used to produce recombinant baculoviruses which express RNA corresponding to the calicivirus polymerase. This RNA is being investigated as a positive control substrate for PCR testing, using current diagnostic primer sets. Recombinant baculovirus technology will enable efficient and cost-effective production of large quantities of positive control RNA with a specific known genotype. We consider the development of these systems as essential for successful screening and monitoring applications.

Detection of cryptosporidium oocysts in water and environmental concentrates

Whilst current methods for the isolation and enumeration of Cryptosporidium spp. oocysts in water have provided some insight into their occurrence and significance, they are regarded as being inefficient, variable and time-consuming, with much of the interpretation being left to the expertise of the analyst. Two expectations of novel developments are to reduce the variability and subjectivity associated with the isolation and identification of oocysts. Flocculation, immunomagnetisable and flow cytometric techniques, for concentrating oocysts from water samples, should prove more reliable than current methods, whilst the development of more avid and specific monoclonal antibodies in conjunction with the use of nuclear fluorochromes will aid identification. Further insight into the viability, taxonomy, species identification, infectivity and virulence of the parasite should be forthcoming through the use of techniques such as the polymerase chain reaction, in situ hybridisation and non-uniform alternating current electrical fields. Such information is necessary in order to enable microbiologists, epidemiologists, engineers, utility operators and regulators to assess the safety of a water supply, with respect to Cryptosporidium contamination, more effectively.

Desenvolvimento e validação de sistema multiplex X-STR para identificação humana por DNA

Novas metodologias de análise molecular voltadas para estudos populacionais, clínicos, evolutivos, da biodiversidade e identificação forense foram desenvolvidas com base em marcadores microssátelites ou STR Short Tandem Repeats. Os marcadores STR, que estão amplamente espalhados nos genomas e se caracterizam por apresentar alto grau de polimorfismo, podem ser analisados a partir da amplificação por PCR (Reação em Cadeia da polimerase). A análise foi facilitada a partir do desenvolvimento de sistemas de amplificação simultânea de múltiplos STR (multiplex STR) e com a detecção automatizada dos produtos de amplificação marcados por fluorescência. Recentemente, o uso de marcadores STR do cromossomo X (X-STR) tornou-se significativo na prática forense. Devido ao seu modo de transmissão, os X-STR são úteis em situações particulares de investigação de relações de parentesco, apresentando vantagens sobre o uso de STR autossômicos. Este estudo teve como principal objetivo o desenvolvimento e validação de sistema multiplex, denominado LDD (X-STR) Decaplex, capaz de amplificar dez loci X-STR (DXS7133, DXS7424, DXS8378, DXS6807, DXS7132, DXS10074, DXS7423, DXS8377, GATA172D05 e DXS10101) para aplicação em genética populacional, identificação e análises forenses. Utilizando o LDD (X-STR) Decaplex 170 indivíduos autodenominados afrodescendentes, não aparentados geneticamente, foram genotipados. As freqüências alélicas e genotípicas não apresentaram desvio do equilíbrio de Hardy-Weinberg e estão em concordância com aquelas observadas em outros estudos. Os haplótipos observados foram únicos em indivíduos de amostra masculina. A análise de desequilíbrio de ligação não revelou associação entre os marcadores X-STR. A diversidade genética foi elevada, variando entre 0,6218 para o locus DXS7133 a 0,9327 para o locus DXS8377. Os parâmetros de Probabilidade de Vinculação (PV), Índice de Vinculação (IV), Poder de Exclusão (PE), Poder de Discriminação e Razão de Verossimilhança foram também elevados, demonstraram que os dez X-STRs são altamente polimórficos e discriminativos na população estudada. A concentração mínima de DNA para a amplificação dos loci do LDD (X-STR) Decaplex é de 0,5 ng e verificamos que amplificação por PCR pode ser afetada quando são adicionados mais de 5 ng de DNA nas reações. Os percentuais de bandas stutter foram elevados para os loci DXS7132 e DXS8377. No teste de reprodutibilidade observamos consistência entre as tipagem de diferentes amostras biológicas, incluindo as de restos mortais. No teste de mistura a proporção limite em que observamos a coexistência de duas espécies biológicas foi de 2,5:1ng (feminino-masculino). Os resultados evidenciaram que os loci do LDD (X-STR) Decaplex são altamente informativos, consistindo, em conjunto, uma ferramenta importante em estudos de identificação humana e de relações de parentesco.

Estudos dos polimorfismos dos genes da apolipoproteína E (ApoE) e do receptor de LDL (RLDL - A370T) em indivíduos jovens pertencentes ao estudo do Rio de Janeiro em seguimento de 28 Anos

Estudos demonstram a associação de alterações da apolipoproteína E (ApoE) e do receptor do LDL (RLDL) com a ocorrência de doenças cardiovasculares e dislipidemia. O objetivo principal deste trabalho foi investigar a associação entre genótipos diferenciais da ApoE e do RLDL com a persistência de alterações de variáveis lipídicas em indivíduos jovens acompanhados há 28 anos no Estudo do Rio de Janeiro (ERJ). Através de um estudo longitudinal, tipo coorte, investigou-se 56 indivíduos (35M) em três avaliações. Em A1 (13.301.53 anos), A2 (22.091.91 anos) e A3 (31.231.99). Nas três ocasiões foi realizada avaliação clínica. Em A2 e A3 foram dosados colesterol total, HDL, LDL e triglicerídeos. Em A3 acrescentou-se o estudo dos polimorfismos genéticos da ApoE e do RLDL. Os fragmentos de interesse neste estudo foram amplificados por PCR (polymerase chain reaction) e os genótipos foram identificados através de reações de restrição. As frequências genotípicas de ApoE foram ε3/ε3 (62,5%), ε3/ε4 (25%), ε2/ε3 (5,4%) ,ε2/ε4 (5,4%) e ε4/ε4 (1,8%) e para os genótipos de RLDL foram AA (85,7%), AT (12,5%) e TT (1,8%). O genótipo ε2/ε2 não foi observado. A análise da distribuição dos genótipos de ApoE segundo a permanência de dislipidemia mostrou que todos os indivíduos com genótipo de ApoE dos tipos ε2/ε4 e ε4/ε4 mantiveram pelo menos um lípide alterado em A2 e A3 entretanto, todos os indivíduos com genótipo de ApoE do tipo ε2/ε3 não apresentaram lípides alterados em A2 e A3. Para o genótipo do RLDL não houve diferença significativa. Quando analisadas isoladamente, não foi identificado nenhum resultado significativo em A2 e/ou A3 associado a estes genótipos. O polimorfismo do gene da ApoE esteve associado à permanência de dislipidemia em indivíduos jovens acompanhados em estudo de seguimento longitudinal

Estudo sobre a ocorrência de enterobactérias produtoras de ESBL isoladas de pacientes internados em unidades de pós-operatório de cirurgia cardíaca de um hospital da rede pública do Rio de Janeiro

As infecções associadas aos cuidados de saúde constituem um problema grave nas unidades hospitalares bem como nos serviços de atendimento extra-hospitalares. Diferentemente de outros países, no Brasil, existe uma incidência alta dessas infecções causadas por microorganismos Gram-negativos produtores de β-lactamase de espectroestendido (ESBL). Estas enzimas hidrolisam compostos β-lactâmicos e são consideradas mundialmente como de importância clínica, pois a localização de seus genes emelementos móveis facilitam a transmissão cruzada. Este estudo foi realizado com amostras bacterianas isoladas de material clínico e de fezes de pacientes internados em um hospital da rede pública no Rio de Janeiro, Brasil. Estes pacientes estavam internados em duas unidades de terapia intensiva cardiológica, no período de janeiro a dezembro de 2007. O estudo teve por objetivo realizar a caracterização fenotípica e genotípica desses isolados associados à colonização ou infecção dos pacientes. Os testes fenotípicos e genotípicos foram realizados na Universidade do Estado do Rio de Janeiro e incluíram provas bioquímicas, teste de susceptibilidade, teste confirmatório para a expressão da produção da enzima ESBL e Reação de Polimerase em Cadeia (PCR) com iniciadores específicos para cinco genes: blaTEM, blaSHV, CTX-M1, Toho1 e AmpC. As espécies bactérianas mais frequentemente isoladas foram Escherichia coli (25%) e Klebsiella pneumoniae (30,56%), e os genes mais prevalentes foram blaTEM (41,6%), AMPC (41,6%) blaSHV (33,3%), CTX-M1 (25%), e Toho1 (19,44%). Identificamos em 25% das amostras enterobactérias que não eram E. coli, K. pneumoniae ou Proteus sp, com fenótipo para ESBL e a expressão dos mesmos genes, confirmando a necessidade de investigação nestes grupos microbianos. O substrato mais sensível para a expressão da área de sinergismo no Teste de Aproximação foi o ceftriaxone (80%). Identificamos também que 17% das amostras positivas para ESBL apresentaram co-produção para AmpC e 50% apresentaram mais de um gene para os iniciadores testados. A presença da carbapenemase foi avaliada em amostras bacterianas com susceptibilidade intermediária para ertapenem, através do Teste de Hodge modificado. Os achados do presente estudo caracterizaram a co-produção de AmpC e ESBL, bem como sugerem a necessidade da revisão e a ampliação dos métodos para a detecção de outros padrões de resistência na nossa Instituição.

Utilização de sistema multiplex de marcadores do tipo INDELs em identificação humana por DNA

Os INDELs são polimorfismos de comprimento, gerados a partir de inserções e/ou deleções de um ou mais nucleotídeos. Os marcadores INDELs, que estão amplamente distribuídos pelo genoma e se caracterizam pela alta estabilidade devido à baixa taxa mutacional (10-9), podem ser analisados a partir da amplificação por PCR (Reação em Cadeia da Polimerase). A facilidade de análise e a possibilidade de construção de sistemas multiplex capazes de gerar amplicons curtos (menores que 100 pb) tornam os INDELs uma importante ferramenta para identificação humana por DNA. Para avaliar a eficiência e validar a metodologia que emprega os polimorfismos de inserção/deleção na identificação humana, utilizamos o sistema Indel-plex ID, capaz de amplificar simultaneamente 38 loci INDELs bialélicos de cromossomos autossomos. Diferentes amostras biológicas (cabelo, saliva, sangue, sêmen e urina) foram genotipadas apresentando reprodutibilidade entre todas as tipagens. A concentração mínima de DNA necessária para amplificação dos 38 loci INDELs foi de 0,5 ng. Artefatos do tipo split peaks foram observados em algumas amostras. Os produtos da PCR foram purificados em resina Sephadex proporcionando melhores condições de análise, redução de artefatos e aumento na intensidade média de fluorescência dos alelos amplificados. A eficiência do sistema Indel-plex ID na amplificação de DNA degradado foi verificada durante as análises das amostras de DNA extraídas de restos mortais (ossos e dentes). Comparativamente ao sistema Identifiler, o Indel-plex ID, se mostrou mais eficiente em termos de número de loci genotipados e qualidade de amplificação. Nas investigações de vínculos genéticos realizadas com o sistema Indel-plex ID foi possível corroborar resultados anteriores obtidos pela análise de marcadores STR. Nas análises com amostras in vivo foram obtidos valores máximos de Probabilidades de Paternidade de 99,99998%. Para casos envolvendo supostos pais falecidos, o sistema Indel-plex ID reforçou resultados obtidos com o sistema Identifiler e Minifiler. A Probabilidade de Paternidade de 99,953%, obtida com o sistema Indel-plex ID, conjugada com a Probabilidade de Paternidade de 99,957%, obtida como o sistema Minifiler, possibilitou um índice final de 99,99998%. Os resultados evidenciaram que os loci INDELs do sistema Indel-plex ID são altamente informativos, constituindo uma ferramenta importante em estudos de identificação humana e de relações de parentesco

Genotypes, Recombinant Forms, and Variants of Norovirus GII.4 in Gipuzkoa (Basque Country, Spain), 2009-2012

Background: Noroviruses (NoVs) are genetically diverse, with genogroup II-and within it-genotype 4 (GII.4) being the most prevalent cause of acute gastroenteritis worldwide. The aim of this study was to characterize genogroup II NoV causing acute gastroenteritis in the Basque Country (northern Spain) from 2009-2012. Methods: The presence of NoV RNA was investigated by reverse transcriptase-polymerase chain reaction (RT-PCR) in stool specimens from children younger than 15 years old with community-acquired acute gastroenteritis, and from hospitalized adults or elderly residents of nursing homes with acute gastroenteritis. For genotyping, the open reading frames ORF1 (encoding the polymerase) and ORF2 (encoding the major capsid protein) were partially amplified and sequenced. Recombinant strains were confirmed by PCR of the ORF1/ORF2 junction region. Results: NoV was detected in 16.0% (453/2826) of acute gastroenteritis episodes in children younger than 2 years, 9.9% (139/1407) in children from 2 to 14 years, and 35.8% (122/341) in adults. Of 317 NoVs characterized, 313 were genogroup II and four were genogroup I. The GII.4 variants Den Haag-2006b and New Orleans-2009 predominated in 2009 and 2010-2011, respectively. In 2012, the New Orleans-2009 variant was partially replaced by the Sydney-2012 variant (GII.Pe/GII.4) and New Orleans-2009/Sydney-2012 recombinant strains. The predominant capsid genotype in all age groups was GII.4, which was the only genotype detected in outbreaks. The second most frequent genotype was GII.3 (including the recently described recombination GII.P16/GII.3), which was detected almost exclusively in children. Conclusion: Nine different genotypes of NoV genogroup II were detected; among these, intergenotype recombinant strains represented an important part, highlighting the role of recombination in the evolution of NoVs. Detection of new NoV strains, not only GII.4 strains, shortly after their first detection in other parts of the world shows that many NoV strains can spread rapidly.

Polimorfismo genético de citocinas na população do Rio de Janeiro

Citocinas são moléculas que controlam e modulam a atividade de numerosas células por se ligarem a seus receptores específicos. As diferenças observadas na produção de citocinas entre indivíduos podem ser, pelo menos em parte, explicadas pelos polimorfismos genéticos como o polimorfismo de um único nucleotídeo (SNP). Em 181 indivíduos saudáveis não-aparentados da cidade do Rio de Janeiro (região Sudeste - Brasil), nós analisamos os polimorfismos de citocinas em genes que codificam para Fator de Necrose Tumoral-alfa (TNF-a), Fator de Crescimento Transformante-beta (TGF-b), Interleucina-10, Interleucina-6 e Interferon-gama (IFN-g). Reação em cadeia da polimerase utilizando-se iniciadores sequencia-específicos foi realizada com auxílio do kit comercial CytGen (One Lambda Inc. Canoga Park, CA, USA). Ao todo, 8 polimorfismos foram analisados: TNF-a (-308G/A); TGF-b (códon 10C/T, códon 25C/G); IL-10 (-1082A/G, -819T/C, -592A/C); IL-6 (-174C/G) e IFN-g (+874T/A). Os dados observados foram comparados a três grupos de população de diferentes regiões do Brasil (São Paulo, Paraná e Bahia) e a três populações de outros continentes (Itália, Eslováquia e Negros Norte-Americanos). O teste qui-quadrado foi utilizado para as comparações. Nossa análise da população do Rio de Janeiro mostrou que os as freqüências alélicas em IL-10, IL-6 e IFN-g são desigualmente distribuídos entre Brancos, Mulatos e Negros (p<0,05). A comparação com populações de outras regiões do Brasil revelou que Rio de Janeiro e Bahia possuem freqüências alélicas e genotípicas de TGF-b (códon 25) estatisticamente diferentes (p=0,004 e p=0,002, respectivamente). Ainda, a freqüência alélica na população do Rio de Janeiro é significativamente diferente quando comparada à população da Itália [IL-6 (-174), p=0,0092; e IFN-g (+874) p=0,0418)]; Eslováquia [IL-10(-1082), p=0,006; IL-6(-174), p=0,0002; e IFN-g(+874), p=0,0335]; e Afro-Americanos [IL-10(-819), p=0,0446; IL-6(-174), p<0,0001; e IFN-g(+874), p<0,0001]. Adicionalmente, observamos que a diferença na distribuição dos haplótipos em IL-10 (-1082/-819/-592) na população do Rio de Janeiro em comparação com a da Itália (p=0,0293) e Afro-Americanos (p=0,0025) é significativa. Portanto, concluímos que os polimorfismos em IL-10, IL-6 e IFN-g estão distribuídos de acordo com a etnia na população do Rio de Janeiro. A população do Rio de Janeiro possui freqüências de polimorfismos diferentes das populações de Bahia, Itália, Eslováquia e Afro-Americanos, mas semelhantes à população de São Paulo/Paraná. Nossas observações poderão ser úteis para futuros estudos e associação entre polimorfismos genéticos de citocinas e doenças na população do Rio de Janeiro.

Características clínicas e frequência de diarreia por norovírus em crianças hospitalizadas, vacinadas e não vacinadas contra rotavírus Rio de Janeiro, Brasil, 2004-2009

Os norovírus (NV) são uma importante causa de hospitalização infantil. Crianças internadas por gastroenterite por NV (GENV) são consideradas portadoras de diarreia grave. O objetivo desse estudo, realizado na cidade do Rio de Janeiro, Brasil, é descrever as características clínicas e a frequência da diarreia por NV em crianças hospitalizadas, comparando as taxas de detecção de NV em crianças vacinadas e não vacinadas contra rotavírus (Rotarix). Foram coletadas 659 amostras de fezes de igual número de crianças e encaminhadas para análise pela reação em cadeia pela polimerase, precedida de transcrição reversa no período de janeiro de 2004 a dezembro de 2009. O percentual de amostras positivas para os NV foi de 27,3% nesse período. Das 180 amostras positivas para NV, 55% tiveram origem na comunidade (aqCo) e 45% foram de aquisição nosocomial (aqNo). O percentual de GENV nos dois anos anteriores (2004 e 2005) à introdução da vacina Rotarix foi de 28,3%, sendo 11,3% o percentual de amostras aqCo. Nos dois anos posteriores (2008 e 2009), a GENV significou 24,4%, e as amostras aqCo foram 14,9% (p<0,05). Em 647 crianças, 494 não receberam a vacina Rotarix, enquanto 151 crianças receberam, pelo menos, uma dose. O percentual de GENV foi de 23,8% e 39,7%, respectivamente (p<0,05). Apesar do comportamento sazonal dos casos de GENV aqCo, esse fato não teve significância estatística. Das 180 crianças, 61,6% tinham peso ≤ p10 do NCHS, 82,2% tinham idade ≤ 5anos. As crianças com idade ≤ 2 anos foram mais acometidas nos casos de aqCo do que àquelas de aqNo (p<0,05). Foram observados em 82 crianças: vômitos (73,2%), febre (54,9%), tosse (20,7%), coriza (2,2%), sangue nas fezes (8,5%), erupção cutânea (4,9%) e broncoespasmo (7,3%). Houve significância estatística com relação à frequência maior de febre, coriza, tosse e broncoespasmo nas crianças com GENV de aqCo do que naquelas de aqNo (p<0,05). De 69 crianças, 73,9% apresentaram desidratação e, dessas, 76,5% necessitaram de hidratação venosa. Esses dados tiveram significância estatística, representada por maiores percentuais nas crianças com GENV de aqCo do que naquelas de aqNo (p<0,05). Esse estudo demonstra que os NV foram um importante agente etiológico nos casos de gastroenterites em crianças hospitalizadas e responsável por altas taxas de infecções nosocomiais. Estatisticamente, não foi comprovada uma tendência de aumento dos casos de GENV no período do estudo, como também do aumento da frequência de GENV nos anos posteriores em relação aos anos anteriores à introdução da vacina Rotarix no Brasil em 2006. No entanto, houve significância estatística quando foi avaliado o percentual de GENV em crianças hospitalizadas vacinadas e não vacinadas contra RV. Um aumento dos casos de GENV em crianças poderá vir a acontecer nos próximos anos, quando é esperado que um número maior de crianças será vacinado contra RV. Tosse, coriza e broncoespasmo são sintomas que devem ser mais detalhadamente investigados. Estratégias de prevenção contra a disseminação dos NV são condutas importantes em unidades de internação. Uma vacina eficaz contra norovírus pode ser um benefício significativo para reduzir o percentual de crianças hospitalizadas por diarreia.

Efeito da dieta hipocalórica no perfil metabólico e composição corporal de mulheres com e sem Síndrome Metabólica e genótipo Pro12Pro do gene PPARγγ2

A obesidade é uma doença crônica não transmissível, caracterizada pelo excesso de gordura corporal. Então, a gordura acumulada na região abdominal promove resistência à insulina e conseqüentemente alterações metabólicas as quais em conjunto configuram o quadro de síndrome metabólica (SM). O genótipo Pro12Pro parece estar relacionado à menor sensibilidade à insulina, desencadeando o processo fisiopatológico da SM. Então, o objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito de uma dieta hipocalórica sobre o perfil metabólico e composição corporal de mulheres com e sem SM com genótipo Pro12Pro no gene PPARγ2. O presente estudo trata-se de um ensaio clínico, onde mulheres entre 30 e 45 anos, obesas grau I, sem SM (n=23) e com SM (n=7) foram submetidas à dieta hipocalórica por 90 dias. A identificação do genótipo foi realizada por reação em cadeia da polimerase (PCR). No início e nos dias 30, 60 e 90 foram avaliados peso corporal, massa magra (MM), massa gorda (MG), componentes da SM, uricemia, insulinemia, leptinemia, adiponectinemia, os índices HOMA-IR e QUICKI. O consumo energético foi avaliado nas 12 semanas de tratamento. Foi utilizado o teste t de Student para amostras independentes foi utilizado para comparar os grupos entre si, e o modelo pareado para comparar a evolução dentro de cada grupo em relação ao início do estudo. Todas as mulheres apresentaram genótipo Pro12Pro. O grupo com SM apresentou menor HDL-c (44,43,2 vs. 56,82,4 mg/dL, p=0,013), e maior triglicerídeo (180,926,7 vs. 89,76,6mg/dL, p=0,014) e VLDL-c (36,25,3 vs. 17,91,3mg/dL, p=0,014) no início do estudo. Ambos os grupos apresentaram redução ponderal (-3,30,7% grupo sem SM e - 4,20,9% grupo com SM) e da circunferência da cintura (-2,40,5% grupo sem SM e - 5,91,4% grupo com SM) significativas. O grupo sem SM reduziu da MG progressivamente até os 90 dias (37,00,8 para 36,60,5%, p=0,02), e com isso aumentou MM (62,00,5 para 63,40,5%, p=0,01), o grupo com SM também reduziu MG ao longo do estudo (32,62,3 para 29,62,4%, p<0,01) e aumentou MM significativamente (62,21,0 para 64,31,3%). A pressão arterial sistólica reduziu no primeiro mês de tratamento no grupo sem SM (de 120,41,8 para 112,32,1 mmHg, p<0,01). No que diz respeito aos parâmetros metabólicos, o grupo sem SM mostrou redução da insulinemia (32,54,2 para 25,92,4U/mL, p=0,05) e aumento da adiponectinemia (4,70,6 para 5,10,8 ng/mL, p=0,02) aos 30 dias, do colesterol total (180,25,8 para 173,85,4 mg/dL, p=0,04), e da leptina (27,01,9 para 18,21,4 ng/mL, p<0,01) aos 60 dias, porém, houve redução do QUICKI aos 90 dias (0,390,03 para 0,350,01, p=0,01). No grupo com SM, a leptinemia reduziu aos 60 dias (20,31,9 para 14,71,1 ng/mL, p=0,01) e a adiponectinemia aos 90 dias (5,71,2 para 7,11,4 ng/mL, p<0,01), também houve remissão de 57,1% dos casos de SM. Sugerimos que, a dieta hipocalórica foi eficaz na redução do peso corporal e da MG, principalmente a localizada na região abdominal. Conseqüentemente, houve melhora considerável do perfil metabólico relacionado à obesidade no grupo sem SM, e também dos marcadores de sensibilidade à insulina e cardioprotetores relacionados à SM, além da remissão dos casos de SM.

Análise do perfil de genes relacionados ao SST5 e SST6, formação de biofilme e invasão em cepas de Escherichia coli enteroagregativa

A Escherichia coli enteroagregativa (EAEC) é um patotipo emergente e heterogêneo que causa a diarréia aguda ou persistente em indivíduos de diferentes faixas etárias e em pacientes imunocomprometidos. Além disso, EAEC é um dos principais agentes etiológicos da diarréia dos viajantes. O padrão de aderência agregativa de EAEC está associado ao plasmídeo de aderência agregativa (pAA). Genes presentes no plasmídeo e no cromossomo codificam proteínas envolvidas na secreção extracelular de fatores de virulência na superfície ou diretamente na célula hospedeira. A capacidade de produção de muco e biofilme, elaboração de toxinas, aderência e indução de inflamação intensa na mucosa intestinal são importantes características da patogenicidade de EAEC. Nesse estudo, determinamos o perfil genotípico de genes do sistema de secreção Tipo V (SST5) e sistema de secreção Tipo VI (SST6) em cepas de EAEC. Os genes do SST5 ocorreram com mais frequência que os genes do SST6. A presença de pelo menos um gene do SST5 foi detectada em 79% das cepas, enquanto que os genes relacionados ao SST6 foram detectados em apenas 42% das cepas analisadas. A produção de biofilme foi observada em teste quantitativo e verificamos que 67% das cepas produziram biofilme. No teste qualitativo, o tipo de biofilme que predomina é o biofilme moderado (11 cepas), seguido do biofilme forte (9 cepas) e do biofilme discreto (4 cepas). A presença ou ausência de genes do SST5 e SST6 não parece interferir com a capacidade de produção de biofilme, nem com o tipo de biofilme formado. Em ensaios de citotoxicidade, apenas 25% das cepas EAEC (sobrenadante) causaram redução significativa na viabilidade de células T84 avaliada pelo teste de redução com MTT. Nossos resultados mostram que as cepas EAEC isoladas de crianças com diarréia aguda ou de grupo controle são invasoras para células T84. Ao compararmos a capacidade invasora das cepas clinicas e controle, observamos que a média do índice de internalização obtido nas 15 cepas do grupo clinico foi de 5,7% 1,7 e para as 9 cepas do grupo controle foi de 2.4 % 0,7; entretanto essa diferença observada não foi estatisticamente significativa. Não foi possível correlacionar o perfil genotípico dos genes do SST5 e SST6 com o perfil fenotípico analisado (formação de biofilme, citotoxicidade e invasão).O que pode ser atribuído a heterogeneidade genotípica e fenotípica, uma característica relevante de cepas EAEC.

Estudo do polimorfismo Ser49Gly do gene do receptor beta adrenérgico 1 (β-adr 1) na população do estado do Rio de Janeiro, Brasil estratificada por cor da pele e ancestralidade genômica

As doenças cardiovasculares possuem a maior taxa de óbitos no mundo, e notavelmente nos últimos anos as pesquisas genéticas sobre as mesmas estão baseadas em estudos de associação, no qual o gene suspeito que esteja em maior frequência entre os pacientes passa a ser considerado um possível fator causal. Os polimorfismos genéticos que ocorrem no receptor beta-adrenérgico podem resultar em mudanças significativas na função do receptor, podendo acarretar fisiopatologias. Neste trabalho, o objetivo foi estimar a diversidade e a frequência do polimorfismo Ser49Gly do gene do receptor beta-adrenérgico 1 a partir de uma amostra de 188 indivíduos da população do Estado do Rio de Janeiro. As frequências também foram analisadas a partir da estratificação da amostra por critério fenotípico em função do padrão de cor da pele em (negros e não negros) ou ancestralidade genética em (afrodescendente e não afrodescendente), definida através da informação dos marcadores de ancestralidade Indels e SNP de cromossomo Y, para avaliar se os padrões de ancestralidade ou cor da pele são fundamentais para a diferenciação e distanciamento genético. Fragmentos de interesse foram amplificados por PCR (reação de cadeia de polimerase) com primers específicos para o marcador Ser49Gly e as reações de genotipagem foram realizadas com enzimas de restrição Eco0109I. Os valores da heterozigosidade variaram entre 0,25-0,50 e 0,20-0,41 nos grupos estratificados por ancestralidade e cor da pele, respectivamente. No que diz respeito à análise do equilíbrio de Hardy-Weinberg, não houve um desvio significativo na distribuição do marcador nas amostras gerais do Estado do Rio de Janeiro, ou mesmo nas amostras estratificadas. A distribuição dos alelos na amostra dos 188 indivíduos da população geral do Rio de Janeiro (AC_RJ) mostrou uma frequência de 80,30% e 19,70% para o alelo selvagem e mutado Ser49Gly, respectivamente. A comparação das análises sobre a distribuição das frequências alélicas para este marcador mostrou a ocorrência de diferenças significativas na distribuição das frequências alélicas entre negros e não negros e afrodescendentes e não afrodescendentes. A diferença significativa observada entre os negros e afrodescendentes, foi em menor grau de distanciamento. A informação obtida em relação à ancestralidade foi crucial para a obtenção dos dados sobre o aumento da variável mutada do polimorfismo Ser49Gly nas populações negras e afrodescendentes do Estado Rio de Janeiro. Tal evidência, em combinação com estudos clínicos podem contribuir para uma análise pormenorizada do padrão de susceptibilidade à doença em questão, em falhas do mecanismo deste receptor.

Estudo fenotípico e molecular de resistência aos antimicrobianos em amostras clínicas e ambientais de enterobactérias

Buscamos detectar evidências da presença de genes envolvidos na produção de Enzimas Modificadoras de Aminoglicosídeos (EMAs), Beta-lactamases de espectro estendido (ESBLs) e Mecanismos Plasmidiais de Resistência a Quinolonas (PMQRs) em cepas de K. pneumoniae, K. ozaenae e E. coli isoladas de amostras de água de rios afluentes da Baía de Guanabara e de materiais clínicos de origem hospitalar, além de avaliar o "status sanitário" dos corpos aquáticos abordados no tocante à contaminação fecal recente e indicações de contaminação hospitalar e por outros ambientes de alta seletividade. As cepas de materiais clínicos foram selecionadas entre Maio e Julho de 2010, a partir da semeadura em meio de cultura contendo 8g/mL de gentamicina. As amostras de água foram coletadas em Abril e em Julho de 2009. Realizamos testes de colimetria, empregando para tal, a metodologia convencional e outra, na qual adicionamos 32g/mL de cefalotina e 8g/mL de gentamicina aos caldos Lactosado e Escherichia coli (caldo EC), a fim de detectar e quantificar coliformes resistentes. Para o isolamento das cepas empregamos meios de cultura contendo 32g/mL de cefalotina e 8g/mL de gentamicina. As cepas foram identificadas e submetidas a testes de susceptibilidade aos antimicrobianos (TSA), testes presuntivos para presença de ESBLs, extração de DNA plasmidial e ensaios de Reação em Cadeia de Polimerase (PCR) para a detecção dos genes. A utilização de agentes antimicrobianos nos testes de colimetria nos permitiu detectar a presença e quantificar coliformes totais e fecais resistentes nas amostras de água analisadas nos diferentes pontos. O TSA das cepas isoladas de amostras de água exibiu perfis de multirresistência, compatíveis com o de bactérias de origem hospitalar, semelhante ao encontrado nas cepas isoladas de materiais clínicos. Todas as cepas isoladas de amostras de água e 90% das cepas de materiais clínicos apresentaram pelo menos uma banda plasmidial. Os ensaios de PCR evidenciaram a presença de produtos de amplificação para EMAs, ESBLs e PMQRs, sendo que 7,4% das cepas de amostras de água e 20% das cepas de materiais clínicos apresentaram produtos de amplificação para as três classes de antimicrobianos. A realização de testes de colimetria empregando antimicrobianos, como gentamicina e cefalotina, pode ser uma ferramenta adicional importante ao teste convencional, quando o interesse for, o monitoramento e a prevenção de contaminação ambiental, especialmente associada a microrganismos carreando genes de resistência. O uso criterioso de antimicrobianos em atividades de cunho hospitalar e veterinário e medidas no sentido de prevenção de lançamento de esgoto e/ou tratamento dos efluentes, são fundamentais para o controle da disseminação de elementos genéticos de resistência transferíveis entre os microrganismos. A detecção e identificação de microrganismos apresentando elementos de resistência em ambiente extra-hospitalar como em água e solo, em particular, o emprego de testes de colimetria empregando antimicrobianos, se faz necessária, como forma de prevenção e controle de disseminação destes microrganismos com potencial de causar infecções em humanos e outros animais que eventualmente entram em contato com estes ambientes.

Estudo da frequência dos alelos de HLA-DRB1 em pacientes brasileiros com artrite reumatóide

Os alelos HLA-DRB1, que codificam uma sequência de aminoácidos (QKRAA/QRRAA/RRRAA) nas posições 70 a 74 da terceira região hipervariável da cadeia 1 do gene DRB1, denominada epítopo compartilhado (EC), estão associados com maior susceptibilidade e gravidade para artrite reumatóide (AR) em diversas populações. Uma nova classificação proposta por Du Montcel et al tem sido desenvolvida para apurar a associação entre HLA-DRB1 e AR. Este estudo foi desenhado com o objetivo de determinar a frequência dos alelos HLA-DRB1 em pacientes brasileiros com AR, e sua associação com o fator reumatoide (FR), anticorpos antipeptídeos citrulinados (ACPA) e lesão radiográfica articular e óssea. Quatrocentos e doze pacientes com AR e 215 controles foram incluídos. A tipificação HLA-DRB1 foi realizada pela reação em cadeia de polimerase (PCR) usando primers específicos e hibridação com oligonucleotídeos de sequência específica (SSOP). A pesquisa de ACPA foi determinada pela técnica de ELISA e a do FR por nefelometria, a avaliação radiográfica realizada pelo método do índice de Sharp modificado de Van Der Heijde. Para análises estatísticas foram utilizados os testes do qui-quadrado, t de Student e a regressão logística. Nos pacientes com AR alelos HLA-DRB1*04:01, *04:04, *04:05 se associaram com AR (p<0,05), embora o amplo intervalo de confiança, vale a pena ressaltar a associação observada com o alelo DRB1*09:01 e a doença (p<0,05). Alelos HLA-DRB1 EC+ foram observados em 62,8% dos pacientes e em 31,1% do grupo controle (OR 3,62; p <0,001) e estiveram associados com ACPA (OR 2,03; p<0,001). Alelos DRB1 DERAA mostraram efeito protetor para a AR (OR 0,42; p<0,001). A análise da nova classificação de HLA-DRB1 mostra que S2 e S3P se associaram a AR (p<0,05). Alelos S2 e/ou S3P esteve presente em 65% dos pacientes e 32% do grupo controle (OR 3,86; p<0,001) e estiveram associados a ACPA (OR.2,11; p=0,001). Alelos S3D, S1, X mostraram efeito protetor para a AR. Os resultados obtidos neste estudo demonstram que pacientes brasileiros com AR de etnia majoritariamente mestiça, alelos HLA-DRB1 avaliados segundo a hipótese do EC e a classificação proposta por Du Montcel estiveram associados à suscetibilidade à doença e à presença de ACPA.