Aerobic bacterial profile and antibiotic resistance in patients with diabetic foot infections

ABSTRACTINTRODUCTION: This study aimed to determine the frequencies of bacterial isolates cultured from diabetic foot infections and assess their resistance and susceptibility to commonly used antibiotics.METHODS: This prospective study included 41 patients with diabetic foot lesions. Bacteria were isolated from foot lesions, and their antibiotic susceptibility pattern was determined using the Kirby-Bauer disk diffusion method and/or broth method [minimum inhibitory concentration (MIC)].RESULTS: The most common location of ulceration was the toe (54%), followed by the plantar surface (27%) and dorsal portion (19%). A total of 89 bacterial isolates were obtained from 30 patients. The infections were predominantly due to Gram-positive bacteria and polymicrobial bacteremia. The most commonly isolated Gram-positive bacteria were Staphylococcus aureus, followed by Staphylococcus saprophyticus, Staphylococcus epidermidis, Streptococcus agalactiae, and Streptococcus pneumoniae. The most commonly isolated Gram-negative bacteria were Proteus spp. and Enterobacterspp., followed by Escherichia coli, Pseudomonasspp., and Citrobacterspp. Nine cases of methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA) had cefoxitin resistance, and among these MRSA isolates, 3 were resistant to vancomycin with the MIC technique. The antibiotic imipenem was the most effective against both Gram-positive and Gram-negative bacteria, and gentamicin was effective against Gram-negative bacteria.CONCLUSIONS: The present study confirmed the high prevalence of multidrug-resistant pathogens in diabetic foot ulcers. It is necessary to evaluate the different microorganisms infecting the wound and to know the antibiotic susceptibility patterns of the isolates from the infected wound. This knowledge is crucial for planning treatment with the appropriate antibiotics, reducing resistance patterns, and minimizing healthcare costs.

Primary cilia and the regulation of hedgehog signaling: link to cardiac development

RESUMO: As células eucarióticas evoluíram um sistema de sinalização complexo que lhes permite responder aos sinais extracelulares e intracelulares. Desta forma, as vias de sinalização são essenciais para a sobrevivência da célula e do organismo, uma vez que regulam processos fundamentais, tais como o desenvolvimento, o crescimento, a imunidade, e a homeostase dos tecidos. A via de transdução de sinal Hedgehog (Hh) envolve o receptor Patched1 (Ptch1), que tem um efeito inibidor sobre a proteína Smoothened (Smo) na ausência dos seus ligandos, as proteínas Sonic hedgehog (Shh). Estas proteínas são reguladores fundamentais do desenvolvimento embrionário, como ilustrado pelas malformações drásticas observadas em embriões humanos e de murganho com perturbações da transdução de sinal da via Hh e que incluem polidactilia, defeitos craniofaciais e malformações ósseas. Igualmente importantes são as consequências da ativação inapropriada da via de sinalização Hh na formação de tumores. Curiosamente, os componentes desta via localizam-se nos cílios primários. Além disso, demonstrou-se que esta localização é crucial para a sinalização através da via Hh. Na presença dos ligandos, Ptch1 é internalizado e destinado a degradação ou sequestrado num compartimento da célula de onde não pode desempenhar o seu papel inibitório. A proteína Arl13b é uma pequena GTPase pertencente à família Arf/Arl da superfamília Ras de pequenas GTPases e foi implicada no síndrome de Joubert, uma ciliopatia caracterizada por ataxia congénita cerebelar, hipotonia, atrso mental e cardiopatia congénita. Murganhos deficientes para Arl13b, chamado hennin (hnn) morrem morrem prematuramente ao dia 13,5 de gestação (E13,5) e exibem anomalias morfológicas nos cílios que levam à interrupção da sinalização Hh. Além disso, a Arl13b está diretamente envolvida na regulação da via Hh, controlando a localização de vários componentes desta via nos cílios primários. Neste trabalho, mostramos que a Arl13b se localiza em circular dorsal ruffles (CDRs), que são estruturas de actina envolvidas em macropinocitose e internalização de recetores, e que regula a sua formação. Além disso, aprofundámos o conhecimento do processo de ativação da via de sinalização Hh, mostrando que as CDRs sequestram seletivamente e internalizam o recetor Ptch1. As CDRs formam-se minutos após ativação da via por ligandos Shh ou pelo agonista de Smo SAG e continuam a ser formadas a partir daí, sugerindo uma indução contínua da reorganização do citoesqueleto de actina quando a via está ativada. Observámos ainda que a inibição da formação de CDRs através do silenciamento de WAVE1, uma proteína necessária para a formação destas estruturas, resulta na diminuição da ativação da via de sinalização Hh. Além disso, o bloqueio da macropinocitose, que se segue ao fecho das CDRs, através do silenciamento de uma proteína necessária para a cisão de macropinossomas, nomeadamente a proteína BARS, tem um efeito semelhante. Estes resultados sugerem que as CDRs e a macropinocitose são necessárias para a ativação da via de sinalização Hh e indicam que esta via de internalização controla os níveis de sinal Hh. Durante o desenvolvimento, as células proliferativas dependem do cílio primário para a transdução de várias vias de sinalização. A via Hh induz a diferenciação do músculo cardíaco. Por conseguinte, os murganhos deficientes na via de sinalização Hh exibem uma variedade de defeitos de lateralidade, incluindo alteração do looping do coração, como pode ser visto em murganhos deficientes para Arl13b. Por conseguinte, investigámos o papel da Arl13b no desenvolvimento do coração. Mostramos que a Arl13b é altamente expressa no coração de embriões de murganho e de murganhos adultos ao nível do mRNA e da proteína. Além disso, o perfil de distribuição da Arl13b no coração segue o dos cílios primários, que são essenciais para o desenvolvimento cardíaco. Corações de murganhos hnn no estadio E12,5 mostram um canal átrio-ventricular aberto, espessamento da camada compacta ventricular e aumento do índice mitótico no ventrículo esquerdo. Além disso, um atraso de 1 a 2 dias no desenvolvimento é observado em corações de murganhos hnn, quando comparados com controlos selvagens no estadio E13,5. Assim, estes resultados sugerem que a Arl13b é necessária para o desenvolvimento embrionário do coração e que defeitos cardíacos podem contribuir para a letalidade embrionária de murganhos hnn. Em suma, foi estabelecido um novo mecanismo para a regulação dos níveis de superfície do recetor Ptch1, que envolve a remodelação do citoesqueleto de actina e a formação de CDRs após a ativação da via de sinalização Hh. Este mecanismo permite um feedback negativo que evita a repressão excessiva da via através da remoção de Ptch1 da superfície da célula. Além disso, determinou-se que uma mutação de perda de função na Arl13b causa defeitos cardíacos durante o desenvolvimento, possivelmente relacionados com a associação dos defeitos em cílios primários e na sinalização Hh, existentes em murganhos deficientes para Arl13b. A via de sinalização Hh tem tido um papel central entre as vias de sinalização, uma vez que a sua regulação é crucial para o funcionamento apropriada da célula. Assim, a descoberta de um novo mecanismo de tráfego através de macropinocitose e CDRs que controla a ativação e repressão da via de sinalização Hh traz novas perspetivas de como esta via pode ser regulada e pode ainda conduzir à identificação de novos alvos e estratégias terapêuticas. --------------------ABSTRACT: Eukaryotic cells have evolved a complex signaling system that allows them to respond to extracellular and intracellular cues. Signaling pathways are essential for cell and organism survival, since they regulate fundamental processes such as development, growth, immunity, and tissue homeostasis. The Hedgehog (Hh) pathway of signal transduction involves the receptor Patched1 (Ptch1), which has an inhibitory effect on Smoothened (Smo) in the absence of its ligands, the Sonic hedgehog (Shh) proteins. These proteins are fundamental regulators of embryonic development, as illustrated by the dramatic malformations seen in human and mouse embryos with perturbed Hh signal transduction that include polydactyly, craniofacial defects and skeletal malformations. Equally important are the consequences of inappropriate activation of the Hh signaling response in tumor formation. Interestingly, the components of this pathway localize to primary cilia. Moreover, it has been shown that this localization is crucial for Hh signaling. However, in the presence of the ligands, Ptch1 is internalized and destined for degradation or sequestered in a cell compartment where it no longer can play its inhibitory role. ADP-ribosylation factor-like (Arl) 13b, a small GTPase belonging to Arf/Arl family of the Ras superfamily of small GTPases has been implicated in Joubert syndrome, a ciliopathy characterized by congenital cerebellar ataxia, hypotonia, intellectual disability and congenital heart disease. Arl13b-deficient mice, called hennin (hnn) die at embryonic day 13.5 (E13.5) and display morphological abnormalities in primary cilia that lead to the disruption of Hh signaling. Furthermore, Arl13b is directly involved in the regulation of Hh signaling by controlling the localization of several components of this pathway to primary cilia. Here, we show that Arl13b localizes to and regulates the formation of circular dorsal rufles (CDRs), which are actin-basedstructures known to be involved in macropinocytosis and receptor internalization. Additionally, we extended the knowledge of the Hh signaling activation process by showing that CDRs selectively sequester and internalize Ptch1 receptors. CDRs are formed minutes after Hh activation by Shh ligands or the Smo agonist SAG and keep being formed thereafter, suggesting a continuous induction of actin reorganization when the pathway is switched on. Importantly, we observed that disruption of CDRs by silencing WAVE1, a protein required for CDR formation, results in down-regulation of Hh signaling activation. Moreover, the blockade of macropinocytosis, which follows CDR closure, through silencing of a protein necessary for the fission of macropinosomes, namely BARS has a similar effect. These results suggest that CDRs and macropinocytosis are necessary for activation of Hh signaling and indicate that this pathway of internalization controls Hh signal levels. During development, proliferating cells rely on the primary cilium for the transduction of several signaling pathways. Hh induces the differentiation of cardiac muscle. Accordingly, Hh-deficient mice display a variety of laterality defects, including alteration of heart looping, as seen in Arl13b-deficient mice. Therefore, we investigated the role of Arl13b in heart development. We show that Arl13b is highly expressed in the heart of both embryonic and adult mice at mRNA and protein levels. Also, Arl13b localization profile mimics that of primary cilia, which have been shown to be essential to early heart development. E12.5 hnn hearts show an open atrioventricular channel, increased thickening of the ventricular compact layer and increased mitotic index in the left ventricle. Moreover, a delay of 1 to 2 days in development is observed in hnn hearts, when compared to wild-type controls at E13.5. Hence, these results suggest that Arl13b is necessary for embryonic heart development and that cardiac defects might contribute to the embryonic lethality of hnn mice. Altogether, we established a novel mechanism for the regulation of Ptch1 surface levels, involving cytoskeleton remodeling and CDR formation upon Hh signaling activation. This mechanism allows a negative feedback loop that prevents excessive repression of the pathway by removing Ptch1 from the cell surface. Additionally, we determined that the Arl13b loss-offunction mutation causes cardiac defects during development, possibly related to the associated ciliary and Hh signaling defects found in Arl13b-deficient mice. Hh signaling has taken a center stage among the signaling pathways since its regulation is crucial for the appropriate output and function of the cell. Hence, the finding of a novel trafficking mechanism through CDRs and macropinocytosis that controls Hh signaling activation and repression brings new insights to how this pathway can be regulated and can lead to the discovery of novel therapeutic targets and strategies.

Dynamics of serotonergic neurons revealed by fiber photometry

This work was developed in the context of the MIT Portugal Program, area of Bioengineering Systems, in collaboration with the Champalimaud Research Programme, Champalimaud Center for the Unknown, Lisbon, Portugal. The project entitled Dynamics of serotonergic neurons revealed by fiber photometry was carried out at Instituto Gulbenkian de Ciência, Oeiras, Portugal and at the Champalimaud Research Programme, Champalimaud Center for the Unknown, Lisbon, Portugal

Observations on flower visitors to Bertholletia excelsa H.B.K. and Couratari tenuicarpa A.C. Sm. (Lecythidaceae)

Bees visiting flowers of Bertholletia excelsa. (Brazil Nut tree) and Couratari tenuicarpa were collected, their behavior described and the pollen found clinging to their dorsal thorax and stored on their legs was identified. Female bees of Xylocopa frontalis(Olivier) and males of Eulaema mocsaryi (Friese) are apparently effective pollinators of Couratari in igapó near Manaus. Female bees of Euplusia seabrai Moure in litt., Epicharis umbraculata (Fabricius), Epicharis rustica (Olivier) and Eulaema nigrita(Lepeletier), as well as male bees of Eulaema cingulata(Fabricius) and Eulaema nigrita are apparently effective pollinators of adult Brazil Nut trees in the Aleixo plantation near Manaus. Only large bees capable of uncurling the floral androecium can effectively pollinate Couratari or Bertholletia.Pollen analysis indicated that all bees captured carried pollen of the host tree in question and had been foraging on flowers of plant species common in secondary growth. Secondary growth near the Aleixo plantation supports a bee guild which appeared to effectively pollinate almost every flower on the Brazil Nut tree studied. Proximity to primary forest (and to those Euglossine bee species which occur only in primary forest) therefore does not appear to be necessary for pollination of Brazil Nut trees.In the Aleixo plantation chronic low fruit set is probably due to some factor other than pollination. Since natural occurrences of Brazil Nut trees to the north and south of Manaus are associated with a higher soil fertility, low production at the Aleixo plantation may be due to deficiencies of the soil.

Sintomatologia musculoesquelética auto-referida por enfermeiros em meio hospitalar

RESUMO - As lesões musculoesqueléticas ligadas ao trabalho (LMELT) são frequentes em contexto hospitalar e particularmente entre os enfermeiros (Estryn-Béhar, 1991; NIOSH, 1997). Em meio ocupacional o diagnóstico destas patologias é, com frequência, realizado com recurso a questionários de sintomas. A aplicação de questionários de auto-referência de sintomas de LMELT tem permitido recolher informação sobre a prevalência europeia destas lesões, registando-se valores que oscilam entre os 17 e os 44% (Buckle, 1999) e entre nós, designadamente numa indústria de componentes automóveis, os valores apresentam dimensão semelhante ou superior (Serranheira et al., 2003). O presente estudo pretendeu identificar a sintomatologia musculoesquelética auto-referida pelos enfermeiros em meio hospitalar, procurando relações com a actividade de enfermagem. Utilizou-se um instrumento de recolha de informação construído a partir de uma adaptação do questionário nórdico musculoesquelético (QNM) (Kuorinka et al., 1987) que se aplicou a 899 enfermeiros de diferentes serviços em cinco hospitais da região do grande Porto, no ano de 2004 (responderam 507 enfermeiros). Os resultados evidenciam uma prevalência elevada de sintomas musculoesqueléticos em diferentes zonas anatómicas nos últimos 12 meses (84%), particularmente atingindo a região lombar (65%), cervical (55%), dorsal (37%), ombros (34%) e punhos/mãos (30%). Não se encontram associações significativas entre algumas actividades que os enfermeiros realizam e a presença de níveis de desconforto, incómodo ou dor com origem no sistema musculoesquelético, eventualmente devido ao elevado número de subactividades desempenhadas pelos enfermeiros. Apesar disso, existem algumas relações: (1) com a tipologia de actividades realizadas (por exemplo levantamento e transporte de cargas) nos diferentes serviços (destaca-se a Medicina e a Neonatologia), (2) com o aumento do número de horas de trabalho semanais. Desse modo, observa-se que a prevalência de sintomas de LMELT neste grupo profissional é elevada o que pode condicionar a actividade dos enfermeiros e, por consequência, o bem-estar dos utentes. Sugere-se que a actividade de enfermagem e a organização do trabalho deste grupo profissional sejam objecto de uma análise mais detalhada no sentido da identificação dos elementos determinantes da sintomatologia musculoesquelética e sua consequente prevenção.

Anphira branchialis GEN. ET SP. NOV. (CRUSTACEA, ISOPODA, CYMOTHOIDAE) A GILL CAVITY PARASITE OF PIRANHAS (Serrasalmus SPP.) IN THE BRAZILIAN AMAZON

Anphira branchialisgen. et sp. nov. (Crustacea, Isopoda, Cymothoidae) is described from the dorsal areas of the gill chambers of three species of piranhas (Serrasalmusspp.). The fishes were caught in rivers near Manaus, Amazonas State and on Maracá island, Federal Territory of Roraima, Brasil. The new genus and species is characterized by having large, flat coxal plates on ail 7 pereonites. These plates usually extend beyond the margins of the following segments and the 7th ones extend nearly to the pleotelson and cover the lateral margins of the pleonites. The mandible of this species is rounded, "foot shaped" and without incisor. The mandibular palp is short and stout. The maxillules have 3 terminal and 2 subterminal spines. The pleopods are simple lamellar structures with rounded tips. Evidence is presented that these parasites feed on gill filaments.

Argulus chicomendesi sp. n. (Crustacea: Argulidae) parasita de peixes da Amazônia brasileira

Uma nova espécie de Branchiura é descrita para o Brasil. Os espécimens foram coletados parasitando peixes da Amazônia brasileira. A nova espécie é caracterizada pela: coloração e desenhos da superfície dorsal da carapaça, tórax e abdômen; presença de espinhos em toda a margem externa da superfície ventral do abdômen (pléon); ornamentações das antenas, antênulas, maxilas, pernas, superfície ventral do corpo; forma e pigmentação das estruturas copulatórias acessórias do macho.

Descrição de duas novas espécies de Sciaenidae (Perciformes) de água doce da Bacia Amazônica

São descritas duas novas espécies de Sciaenidae da região Amazônica, pertencentes aos gêneros Pachyurus e Plagioscion. Pachyurus junki sp. n. difere das demais espécies congenéricas descritas por apresentar a seguinte combinação de caracteres: extremidade posterior da nadadeira pélvica distante do ânus; largura interorbital contida menos do que 6,0 vezes no comprimento da cabeça; segundo espinho da nadadeira anal contido mais do que 2,1 vezes no comprimento da cabeça; 29 a 33 raios na nadadeira dorsal; 11 a 16 séries de escamas acima da linha lateral; 11 a 16 séries de escamas abaixo da linha lateral e 58 a 68 escamas perfuradas na linha lateral. Plagioscion montei sp. n. difere das demais espécies do gênero por apresentar: ânus distante da nadadeira anal, estando a distância ânus-anal contida de 2,4 a 3,5 vezes no comprimento da cabeça; nadadeira peitoral relativamente longa, quando adpressa sua extremidade posterior chega próximo ou ultrapassa a linha vertical que passa pela origem do ânus; largura interorbital relativamente ampla, contida entre 3,5 e 5,0 vezes no comprimento da cabeça e segundo espinho da nadadeira anal forte e curto, contido de 2,5 a 4,4 vezes no comprimento da cabeça.

Aging and Alzheimer's disease: Searching for novel molecular cues

Tese de Doutoramento em Ciências da Saúde

The choroid plexus transcriptome reveals changes in type I and II interferon responses in a mouse model of Alzheimer's disease

Alzheimer's disease (AD) is a neurodegenerative disorder characterized by a marked decline in cognition and memory function. Increasing evidence highlights the essential role of neuroinflammatory and immune-related molecules, including those produced at the brain barriers, on brain immune surveillance, cellular dysfunction and amyloid beta (Aß) pathology in AD. Therefore, understanding the response at the brain barriers may unravel novel pathways of relevance for the pathophysiology of AD. Herein, we focused on the study of the choroid plexus (CP), which constitutes the blood-cerebrospinal fluid barrier, in aging and in AD. Specifically, we used the PDGFB-APPSwInd (J20) transgenic mouse model of AD, which presents early memory decline and progressive Aß accumulation, and littermate age-matched wild-type (WT) mice, to characterize the CP transcriptome at 3, 5-6 and 11-12months of age. The most striking observation was that the CP of J20 mice displayed an overall overexpression of type I interferon (IFN) response genes at all ages. Moreover, J20 mice presented a high expression of type II IFN genes in the CP at 3months, which became lower than WT at 5-6 and 11-12months. Importantly, along with a marked memory impairment and increased glial activation, J20 mice also presented a similar overexpression of type I IFN genes in the dorsal hippocampus at 3months. Altogether, these findings provide new insights on a possible interplay between type I and II IFN responses in AD and point to IFNs as targets for modulation in cognitive decline.

Refluxo gastroesofágico participando da cascata cognitiva do pânico

O transtorno do pânico (TP) é um transtorno ansioso não-fóbico que acomete de 1,5% a 4% da população mundial. É caracterizado por ataques imotivados de mal-estar psíquico e sintomas somáticos, além de ansiedade antecipatória à crise, com prejuízo funcional ao indivíduo. O objetivo deste relato de caso é descrever a associação entre transtorno do pânico e doença do refluxo gastroesofágico (DRGE). MCL, 25 anos, apresentava crises de pânico frequentes, pouco responsivas ao tratamento durante 6 meses, mesmo com readequação da farmacoterapia. Iniciou-se investigação, sendo fechado o diagnóstico de DRGE, cujo tratamento culminou em remissão das crises de pânico. A dor torácica aguda da DRGE era interpretada como ameaça proximal, ocasionando dúvidas sobre passar mal e hiperventilação, servindo como gatilho da cascata cognitiva do pânico, no mesencéfalo dorsal. A inflamação da mucosa esofágica funciona como ameaça distal, estimulando a amígdala e causando ansiedade antecipatória, mantendo a elevação dos hormônios de estresse. Segundo o modelo de Deakin-Graeff, embora a 5-HT iniba o ataque de pânico e facilite a ansiedade antecipatória, no TP esta última é estimulada por meio do núcleo dorsal da rafe. Portanto, casos que incluem a associação TP e DRGE devem ser mais bem examinados, para que haja diagnóstico e tratamento adequados.

Evolution of the gene regulatory network controlling flower dorsoventral asymmetry

Tese de Doutoramento em Biologia de Plantas.

Galanin-mediated behavioural hyperalgesia from the dorsomedial nucleus of the hypothalamus involves two independent descending pronociceptive pathways

Activation of the dorsomedial nucleus of the hypothalamus (DMH) by galanin (GAL) induces behavioural hyperalgesia. Since DMH neurones do not project directly to the spinal cord, we hypothesized that the medullary dorsal reticular nucleus (DRt), a pronociceptive region projecting to the spinal dorsal horn (SDH) and/or the serotoninergic raphe-spinal pathway acting on the spinal 5-HT3 receptor (5HT3R) could relay descending nociceptive facilitation induced by GAL in the DMH. Heat-evoked paw-withdrawal latency (PWL) and activity of SDH neurones were assessed in monoarthritic (ARTH) and control (SHAM) animals after pharmacological manipulations of the DMH, DRt and spinal cord. The results showed that GAL in the DMH and glutamate in the DRt lead to behavioural hyperalgesia in both SHAM and ARTH animals, which is accompanied particularly by an increase in heat-evoked responses of wide-dynamic range neurons, a group of nociceptive SDH neurones. Facilitation of pain behaviour induced by GAL in the DMH was reversed by lidocaine in the DRt and by ondansetron, a 5HT3R antagonist, in the spinal cord. However, the hyperalgesia induced by glutamate in the DRt was not blocked by spinal ondansetron. In addition, in ARTH but not SHAM animals PWL was increased after lidocaine in the DRt and ondansetron in the spinal cord. Our data demonstrate that GAL in the DMH activates two independent descending facilitatory pathways: (i) one relays in the DRt and (ii) the other one involves 5-HT neurones acting on spinal 5HT3Rs. In experimental ARTH, the tonic pain-facilitatory action is increased in both of these descending pathways.

The role of IFNγ in higher brain function: in health and under chronic stress

Tese de Doutoramento em Ciências da Saúde

Analysis of the Prevalence of Ventricular Late Potentials in the Late Phase of Myocardial Infarction Based on the Site of Infarction

OBJECTIVE: The initial site of myocardial infarction (MI) may influence the prevalence of ventricular late potentials (VLP), high-frequency signals, due to the time course of ventricular activation. The prevalence of VLP in a period of more than 2 years after acute MI was assessed focusing on the initially injured wall . METHODS: The prevalence of VLP in a late phase after MI (median of 924 days) in anterior/antero-septal and inferior/infero-dorsal wall lesion was analyzed using signal-averaged electrocardiogram in time domain. The diagnostic performance of the filters employed for analysis on was tested at high-pass cut-off frequencies of 25 Hz, 40 Hz and 80 Hz. RESULTS: The duration of the ventricular activation and its terminal portion were larger in inferior than anterior infarction, at high-pass cut-off frequencies of 40 Hz and 80 Hz. In patients with ventricular tachycardia, these differences were more remarked. The prevalence of ventricular late potentials was three times greater in inferior than anterior infarction. CONCLUSION: Late after myocardial infarction, the prevalence and the duration of ventricular late potentials are greater in lesions of inferior/infero-dorsal than anterior/antero-septal wall confirming their temporal process, reflecting their high-frequency content.