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.

A leptina regula a proliferação celular e a apoptose na próstata humana

A hiperplasia prostática benigna (HPB) é a doença na qual a próstata demonstra um crescimento anormal e sua prevalência aumenta com o envelhecimento. Leptina, a adipocina mais notável, tem um importante papel na regulação do sistema reprodutivo. Esse trabalho tem por fim avaliar o papel da leptina no tecido prostático humano, utilizando a cultura de tecido in vitro, avaliando a proliferação celular e a expressão dos genes do fator de crescimento do fibroblasto 2 (FGF2), da enzima aromatase e dos genes apoptóticos. De 2009 a 2011, amostras de tecido hiperplásico humano foram obtidas pela prostatectomia transvesical em quinze pacientes com próstatas de volume aumentadas. Cada amostra foi dividida em quatro partes simétricas, mantidas no meio RPMI suplementado com soro fetal bovino a 10%, e 1ng/mL de gentamicina, adicionados a 16 ng/mL de leptina (Leptina) ou não (Controle). Após três horas a expressão dos genes de FGF2, aromatase, Bax, Bcl-x e Bcl-2 foram avaliados por RT-PCR em tempo real. A proliferação celular foi avaliada por imunohistoquímica para PCNA. O tratamento com leptina levou a um aumento na expressão de Bax (C=0.40.1; L=0.90.2; p<0.05), enquanto as expressões de Bcl-2 (C=19.95.6; L=5.61.8; p< 0.05) e Bcl-x (C=0.20.06; L=0.070.02; p<0.05) foram significativamente reduzidas. Não houve alteração significativa na expressão de FGF2, enquanto a expressão da aromatase foi significativamente (C=1.90.6; L=0.40.1; p<0.04) reduzida. A leptina também levou a um aumento na proliferação celular (C=21.80.5; L=64.80.9; p<0.0001). Dessa forma, concluímos que a leptina tem um importante papel na manutenção do crescimento fisiológico da próstata, desde que estimula tanto a proliferação celular como a apoptose, com diminuição na expressão do gene da aromatase.

Caracterização fenotípica e molecular de amostras de Enterococcus isoladas em um hospital universitário da cidade do Rio de Janeiro

Os enterococos estão amplamente distribuídos no ambiente. Nos seres humanos, compõem a microbiota do trato gastrintestinal, da cavidade oral e do trato geniturinário. Nas últimas décadas, esses microrganismos se tornaram importantes agentes etiológicos de infecções hospitalares. Uma característica marcante desses microrganismos é a resistência intrínseca a vários antimicrobianos utilizados habitualmente no tratamento de infecções, além de alguns fatores que tem sido relacionado à virulência de enterococos. Este estudo investigou a presença de enterococos em amostras de infecção e colonização de pacientes hospitalizados, profissionais de saúde, dietas hospitalares e manipuladores de alimentos. Foram analisadas 276 amostras de colonização, de quadros de infecção, dietas orais e manipuladores de alimento. Não foram recuperadas amostras dos profissionais de saúde. Todas as amostras foram submetidas a testes convencionais de caracterização do gênero e espécies. Testes de susceptibilidade aos antimicrobianos foram empregados pelo método de disco difusão, além da CIM para vancomicina e teicoplanina. A produção de biofilme e a expressão da gelatinase também foram avaliadas. Os genes de resistência a gentamicina, estreptomicina e vancomicina e os genes de virulência cylA, esp e fsr foram pesquisados pela técnica de PCR. O polimorfismo genético foi determinado por PFGE. A espécie E. faecalis foi a prevalente nas amostras isoladas de colonização e infecção (42,2% e 81,9%, respectivamente). E. casseliflavus (58,9%) foi a mais freqüente dentre as amostras das dietas hospitalares e E. faecium (46,7%) de manipuladores. Dentre as amostras de colonização as maiores taxas de resistência foram observadas para eritromicina (76,3%) e ciprofloxacina (53,9%). Dentre as amostras de infecção, >70% foram resistentes a eritromicina, ciprofloxacina e tetraciclina. Resistência a níveis elevados de gentamcina (HLR-GE) e estreptomicina (HLR-ST) foi detectada em 24,6% e 20,4% das amostras, respectivamente, e todas foram portadoras dos respectivos genes. A maioria das amostras de colonização (52,6%) e infecção (55,7%) foram multirresistentes. A taxa para resistência a níveis elevados de vancomicina foi de 5,2% e todas eram portadoras do gene vanA. Em relação a formação de biofilme, 70,2% foram produtoras, com uma maior freqüência dentre as de infecção. A expressão de gelatinase foi detectada em 28,9% e 44,3% das amostras de colonização e infecção, respectivamente. Nenhuma das amostras isoladas das dietas hospitalares e de manipuladores expressou gelatinase. Nas amostras pertencentes as espécies E. faecalis e E. faecium (n=109) 16,5%, 51,4% e 48,6% apresentaram produtos de amplificação referentes aos genes cylA, esp e fsr, respectivamente. A análise do polimorfismo genético revelou uma extensa diversidade dentre as amostras pertencentes as espécies E. faecalis e E. faecium, não acarretando um perfil eletroforético prevalente. Entretanto, foi observado um perfil único dentre as amostras de E. gallinarum resistentes a vancomicina (vanA). Este estudo mostrou que amostras de enterococos isoladas de diferentes fontes, não só de quadros infecciosos, podem representar um risco para a população, apontando para uma maior reflexão quanto ao papel desses microrganismos nas infecções humanas, particularmente no ambiente hospitalar.

Formação de biofilmes por Enterococcus faecium sensível e multirresistente aos antimicrobianos: características à proteômica

Enterococcus faecium tem se destacado no cenário das infecções hospitalares, particularmente, amostras portadoras de características de multirresistência. Apesar de serem responsabilizados como agentes etiológicos em diferentes quadros clínicos, fatores associados a patogênese das infecções ainda não estão esclarecidos. Entretanto, sabe-se que a capacidade de formação de biofilmes pode ser responsabilizada como um dos atributos capazes de promover o papel patogênico desses microrganismos. Assim sendo, este estudo se propôs a investigar a capacidade de formação de biofilmes por duas amostras de E. faecium: SS-1274 (derivada da amostra tipo da espécie) e CL-6729 (multirresistente e pertencente a um complexo clonal globalmente disperso). As amostras foram caracterizadas fenotipica e genotipicamente para confirmação da identificação, determinação da susceptibilidade a 17 antimicrobianos, caracterização da concentração mínima inibitória para ampicilina, gentamicina e vancomicina, determinação do genótipo vanA e detecção de genes associados a expressão dos genes asa1, cylA, esp, gelE e hyl. A análise quantitativa da formação por 24h e 72h dos biofilmes foi realizada por metodologia do cristal violeta, em placas de microtitulação de poliestireno. Foram construídas curvas de formação pela avaliação da DO570nm das preparações coradas por cristal violeta em períodos de tempo de 2h a 74h. A influência de subCMIs de ampicilina, gentamicina e vancomicina na formação de biofilmes de E. faecium foi também caracterizada em ensaios de quantificação da biomassa. A presença de DNA e proteínas foi avaliada em ensaios de destacamento e por fluorimetria. A arquitetura, distribuição espacial e reação aos fluorocromos Syto9 e SYPRO Ruby Protein foram evidenciadas por microscopia confocal de varredura a laser. Análises proteômicas através da avaliação por SDS-PAGE e por ESI-Q-TOF também foram empregadas para avaliação de biofilmes versus crescimento planctônico. Nossos resultados demonstraram que a amostra CL-6729 apresentou uma maior biomassa nos tempos analisados. Apesar da menor quantidade de biomassa da amostra SS-1274, o perfil da curva de formação foi semelhante a CL-6729. As análises da matriz por ensaios quantitativos e microscopia confocal revelaram que proteína parece ser um importante constituinte para ambas as amostras, entretanto biofilmes formados na presença de da CMI e durante 24h, parecem sofrer alterações na constituição. Os resultados relativos às espectrometrias de massa sugerem que células de biofilmes de E. faecium podem também estar metabolicamente ativas, devido a identificação de um considerável número de proteínas relacionadas ao metabolismo e divisão celular, similarmente às células planctônicas. No entanto, investigações complementares são necessárias para quantificar as diferenças relacionadas a sua expressão. Foi observado que ambas as amostras independente das variações fenotípicas e genotípicas são capazes de formar biofilmes maduros exibindo constituição e arquitetura similares. Entretanto, nossos resultados sugeriram que cada amostra responde as diferentes situações de acordo com seus determinantes de virulência e resistência.

Estudo da resistência aos antimicrobianos em enterobactérias isoladas de mãos de manipuladores de alimentos em cantinas permissionárias de uma universidade no Município do Rio de Janeiro

A contaminação dos alimentos e transmissão de patógenos via manipuladores pode ocorrer se as condições de higiene, armazenamento e preparo não estiverem satisfatórios. Procedimentos inadequados de manipulação oferecem um perigo potencial à saúde pública devido ao alto risco de ocorrência de doenças de origem alimentar por microrganismos resistentes aos antimicrobianos. Neste estudo foram coletados swabs das mãos de 49 manipuladores de alimentos, isoladas e identificadas por metodologia convencional 244 enterobactérias de 7 cantinas permissionárias em uma Universidade do Município do Rio de Janeiro. Foram utilizados discos contendo os seguintes antimicrobianos: aztreonam, tobramicina, ceftazidima, cloranfenicol, tetraciclina, sulfa, amicacina, ampicilina e sulbactam, ciprofloxacina, gentamicina, cefalotina, cefepime, cefoxitina, imipenem, ampicilina, cefotaxima. A pesquisa de genes que codificam β-lactamases foi realizada pela Reação em Cadeia da Polimerase para os genes blaTEM, blaSHV, blaCTX, blaOXA-1 e blaCMY-2. As espécies mais prevalentes identificadas foram: Enterobacter cloacae (21,3%), Citrobacter braakii (15,2%), Escherichia coli (12,7%), Klebsiella pneumoniae subesp. Pneumoniae (12,2%). O perfil de resistência aos antimicrobianos revelou que 94 (38,5%) cepas identificadas apresentaram resistência a pelo menos dois antibióticos, 55 cepas (22,5%) a pelo menos um antibiótico, 34 cepas (13,9%) a três antibióticos, 14 cepas (5,7%) mostraram-se resistentes a quatro antibióticos. Uma cepa de E. cloacae mostrou resistência múltipla a dez antibióticos e 140 cepas (57,3%) foram resistentes simultaneamente a cefalotina e cefoxitina. Nenhuma cepa foi resistente ao aztreonam e a sulfa e apenas 01 foi resistente ao ciprofloxacina, 01 ao imipenem e 02 a cefotaxima. Foi identificado a presença do gene blaSHV em uma cepa de K. pneumoniae subsp. pneumoniae. Este dado aponta para uma mudança no perfil dessas bactérias isoladas da comunidade que passam a ter características semelhantes com as de origem hospitalar. Os resultados alertam para um perigo à saúde dos consumidores e conseqüentemente à saúde pública, devido a presença de enterobactérias resistentes aos antimicrobianos nas mãos de manipuladores de alimentos.

Análise dos aspectos biológicos e epidemiológicos de cepas de Escherichia coli associadas à infecção do trato urinário (ITU)

A invasão de bactérias no trato urinário caracteriza a infecção do sistema urinário. A Escherichia coli é o principal microrganismo associado a esta infecção devido a sua importância em causar ITU, recebeu a denominação de UPEC (Escherichia coli uropatogênica). No presente trabalho pesquisamos em 50 cepas de UPEC, inicialmente isolados de urina de pacientes ambulatoriais com infecções sintomática ou assintomática, a presença de 7 fatores de virulência, através das técnicas de PCR simples e multiplex para verificação dos genes que codificam adesinas P (pap) , fímbria S (sfa), adesina afimbrial (afa), sideroforo (aerobactina- aer), toxinas fator necrotizante citotóxico (cnf) e alfa-hemolisinas (hly), proteína de membrana (traT); ilhas de patogenicidade (virulência) através do marcador PAI. O marcador pCVD432 de EAEC também foi pesquisado nestas amostras. O método difusão em disco foi o utilizado para a determinação dos testes de susceptibilidade aos antimicrobianos. Podemos observar duas faixas etárias de maior incidência de ITU entre as mulheres: 19 a 35 anos, e acima de 50 anos. Sessenta e oito por cento das amostras apresentaram pelo menos um fator de virulência, onde os genes traT (54%) e aer (34%) foram os mais prevalentes. A sequência pCVD432 foi detectado em 6 amostras. No entanto, no ensaio de adesão em células Hep-2, doze amostras não apresentaram aderência (NA 24%). Nas 38 cepas restantes, 24 (48%) apresentaram aderência agregativa (AA). Observamos aderência sem padrão típico (SPT) em 48% das amostras, tendo sido dividido em discreto (SPT-D 22%), moderado (SPT-M 18%) e intenso (SPT-I 8%). Notamos os seguintes perfis de resistência para os antimicrobianos testados: ampicilina (44%), gentamicina (8%), nitrofurantoína (2%), norfloxacino (18%) e sulfametozaxol-trimetoprima (34%).

Effect of antibiotics on development in vitro of hamster pronucleate ova

Antibiotics are commonly added to embryo culture media, but effects on embryo development have not been examined thoroughly. Hamster ova were used to investigate whether penicillin, streptomycin or gentamicin affect embryo development in vitro. Ova were collected 10 h post activation by spermatozoa in vivo and cultured in five treatments: 1) Control: chemically-defined medium HECM-9 with no antibiotics; 2) HECM-9 with 100 IU/mL, penicillin; 3) HECM-9 with 50 mug/mL streptomycin; 4) HECM-9 with 10 mug/mL,gentamicin and 5) HECM-9 with both 100 IU/mL penicillin and 50 mug/mL streptomycin. Individually, penicillin, streptomycin and gentamicin did not affect embryo development to the 8-cell stage at 58 h post oocyte activation, or morula/blastocyst stages, or blastocysts alone at 82 h post activation. However, when penicillin and streptomycin were both present in the culture medium the percentages of 8-cell embryos at 58 h and blastocysts at 82 h were significantly lower than the control. No antibiotic treatment improved hamster embryo development in vitro. We caution against the use of penicillin and streptomycin together for hamster embryo culture, and show that it is not necessary to include any antibiotics in embryo culture media for up to 72 h if proper sterile technique is used with an oil overlay. (C) 2000 by Elsevier Science Inc.

Tiflocolitis syndrome acute for "Klebsiella" sp. in a spanish pure breed horse. A case report

Were study a horse (Equus caballus), Purebred Spanish Horse, 6 years old, intact male sex, weight about 550kg, from equestrian center in Fregenal Sierra-Extremadura, Spain. History of acute diarrhea, are apply conventional treatment (hydration, anti-inflammatory and antibiotic). Physical examination showed severe profuse, fetid diarrhea deep red, tachypnea. The physiological parameters were: heart rate 60 bpm, respiratory rate 39 rpm and mucous cyanotic. Temperature: 40°C. Hematological examination showed severe leucopenia, decreased total serum protein, albumin and globulin also diminished. Serum chemistry evidenced severe hyponatremia and hypokalemia, with high levels of chlorine indicating metabolic acidosis. A stool analysis, which was negative and showed no eggs or larvae in the samples studied was performed. The microbial culture allowed the isolation of Klebsiella sp. and susceptibility testing showed sensitivity to ampicillin, Cetafzidine, Ciprofloxacin, Cefepine, gentamicin, imipenem, meropenem, Piperaciclina, piperacillin / tazobactam and trimethoprim sulfa resistance. The horse presented systemic complications associated with endotoxemia and death 36 hours after the onset of diarrhea. At necropsy, severe bleeding was observed enterotiflocolitis. The histological sections showed proliferative enteritis characterized by lymphocyte and mononuclear inflammatory infiltrate plasmocytorious mucosa and submucosa, coagulation necrosis, bacteria and short rod type morphology with no specific grouping. In conclusion a case of acute syndrome enterotiflocolitis reported Klebsiella sp. on a horse Purebred Spanish.

Biofilm formation by bacteria isolated from retrieved failed prosthetic hip implants in an in vitro model of hip arthroplasty antibiotic prophylaxis

Bacterial infection primarily with Staphylococcus spp. and Propionibacterium acnes remains a significant complication following total hip replacement. In this in vitro study, we investigated the efficacy of gentamicin loading of bone cement and pre- and postoperative administration of cefuroxime in the prevention of biofilm formation by clinical isolates. High and low initial inocula, representative of the number of bacteria that may be present at the operative site as a result of overt infection and skin contamination, respectively, were used. When a high initial inoculum was used, gentamicin loading of the cement did not prevent biofilm formation by the 10 Staphylococcus spp. and the 10 P. acnes isolates tested. Similarly, the use of cefuroxime in the fluid phase with gentamicin-loaded cement did not prevent biofilm formation by four Staphylococcus spp. and four P. acnes isolates tested. However, when a low bacterial inoculum was used, a combination of both gentamicin-loaded cement and cefuroxime prevented biofilm formation by these eight isolates. Our results indicate that this antibiotic combination may protect against infection after intra-operative challenge with bacteria present in low numbers as a result of contamination from the skin but would not protect against bacteria present in high numbers as a result of overt infection of an existing implant.

Impact of antibiotics on conjugational resistance gene transfer in Staphylococcus aureus in sewage.

Ohlsen K, Ternes T, Werner G, Wallner U, Löffler D, Ziebuhr W, Witte W, Hacker J. Institute for Molecular Biology of Infectious Diseases, The University of Würzburg, Röntgenring 11, D-97070 Würzburg, Germany. knut.ohlsen@mail.uni-wuerzburg.de The growing rate of microbial pathogens becoming resistant to standard antibiotics is an important threat to public health. In order to assess the role of antibiotics in the environment on the spread of resistance factors, the impact of subinhibitory concentrations of antibiotics in sewage on gene transfer was investigated using conjugative gentamicin resistance (aacA-aphD) plasmids of Staphylococcus aureus. Furthermore, the concentration of antibiotics in hospital sewage was measured by high-performance liquid chromatography (HPLC)-electrospray tandem mass spectrometry. Several antibiotics were found to be present in sewage, e.g. ciprofloxacin up to 0.051 mgl(-1) and erythromycin up to 0.027 mgl(-1). Resistance plasmid transfer occurred both on solidified (dewatered) sewage and in liquid sewage in a bioreactor with a frequency of 1.1x10(-5)-5.0x10(-8). However, low-level concentrations of antibiotics measured in sewage are below concentrations that can increase plasmid transfer frequencies of gentamicin resistance plasmids of staphylococci.

Effect of subinhibitory antibiotic concentrations on polysaccharide intercellular adhesin expression in biofilm-forming Staphylococcus epidermidis.

Rachid S, Ohlsen K, Witte W, Hacker J, Ziebuhr W. Institut für Molekulare Infektionsbiologie, Röntgenring 11, D-97070 Würzburg, Germany. Biofilm production is an important step in the pathogenesis of Staphylococcus epidermidis polymer-associated infections and depends on the expression of the icaADBC operon leading to the synthesis of a polysaccharide intercellular adhesin. A chromosomally encoded reporter gene fusion between the ica promoter and the beta-galactosidase gene lacZ from Escherichia coli was constructed and used to investigate the influence of both environmental factors and subinhibitory concentrations of different antibiotics on ica expression in S. epidermidis. It was shown that S. epidermidis biofilm formation is induced by external stress (i.e., high temperature and osmolarity). Subinhibitory concentrations of tetracycline and the semisynthetic streptogramin antibiotic quinupristin-dalfopristin were found to enhance ica expression 9- to 11-fold, whereas penicillin, oxacillin, chloramphenicol, clindamycin, gentamicin, ofloxacin, vancomycin, and teicoplanin had no effect on ica expression. A weak (i.e., 2.5-fold) induction of ica expression was observed for subinhibitory concentrations of erythromycin. The results were confirmed by Northern blot analyses of ica transcription and quantitative analyses of biofilm formation in a colorimetric assay.

Incorporation of chitosan in acrylic bone cement: Effect on antibiotic release, bacterial biofilm formation and mechanical properties

Bacterial infection remains a significant problem following total joint replacement. Efforts to prevent recurrent implant infection, including the use of antibiotic-loaded bone cement for implant fixation at the time of revision surgery, are not always successful. In this in vitro study, we investigated whether the addition of chitosan to gentamicin-loaded Palacos® R bone cement increased antibiotic release and prevented bacterial adherence and biofilm formation by Staphylococcus spp. clinical isolates. Furthermore, mechanical tests were performed as a function of time post-polymerisation in pseudo-physiological conditions. The addition of chitosan to gentamicin-loaded Palacos® R bone cement significantly decreased gentamicin release and did not increase the efficacy of the bone cement at preventing bacterial colonisation and biofilm formation. Moreover, the mechanical performance of cement containing chitosan was significantly reduced after 28 days of saline degradation with the compressive and bending strengths not in compliance with the minimum requirements as stipulated by the ISO standard for PMMA bone cement. Therefore, incorporating chitosan into gentamicin-loaded Palacos® R bone cement for use in revision surgery has no clinical antimicrobial benefit and the detrimental effect on mechanical properties could adversely affect the longevity of the prosthetic joint.

Liquid marble formation using hydrophobic powders

This work aims to investigate and quantitatively measure “liquid marble” phenomena using hydrophobic powders (granules). The hydrophobic powders based on a copper substrate were prepared by a silver deposition technique of particle sizes 9 µm, 20 µm and 320 µm and of contact angle with water approaching 160°. The hydrophobic powder poly-methylmethacralate (PMMA) particle size 42 µm and contact angle of 120° was also used to determine the effect of powder density on liquid marble stability. The experimental investigations indicated that for successful formation of liquid marbles a number of variables in addition to hydrophobicity need to be considered, namely: powder density; powder particle size; powder shape; liquid marble formation technique. It was found that liquid marbles were formed using all four powders to varying extents, with a low powder particle size forming more stable liquid marbles. In a series of gravimetric tests, adhered powder mass on liquid marbles was found to be directly proportional to the water droplet surface area. A more complete coverage of the water drops were found with PMMA powder than the hydrophobic granules. Moreover, a further procedure was developed to increase the mechanical strength of the liquid marble, by polymerising methylmethacrylate (MMA) on the surface of a PMMA powder – liquid marble, with the aim of maintaining water within a more robust PMMA – liquid marble shell. This technique may prove to be a novel way of encapsulating drug compounds, such as gentamicin sulphate, for PMMA bone cement.

The suhB gene of Burkholderia cenocepacia is required for protein secretion, biofilm formation, motility and polymyxin B resistance

Burkholderia cenocepacia is a member of the Burkholderia cepacia complex (Bcc), a group of Gram-negative opportunistic pathogens that cause severe lung infections in patients with cystic fibrosis and display extreme intrinsic resistance to antibiotics including antimicrobial peptides. B. cenocepacia BCAL2157 encodes a protein homologous to SuhB, an inositol-1-monophosphatase from Escherichia coli, which was suggested to participate in posttranscriptional control of gene expression. In this work we show that a deletion of the suhB-like gene in B. cenocepacia (?suhBBc) was associated with pleiotropic phenotypes. The ?suhBBc mutant had a growth defect manifested by an almost 2-fold increase in the generation time relative to the parental strain. The mutant also had a general defect in protein secretion, motility and biofilm formation. Further analysis of the Type-2 and the Type-6 secretion systems activities revealed that these secretion systems were inactive in the ?suhBBc mutant. In addition, the mutant exhibited increased susceptibility to polymyxin B but not to aminoglycosides like gentamicin and kanamycin. Together, our results demonstrate that suhBBc deletion compromises general protein secretion including the activity of T2SS and T6SS, and affects polymyxin B resistance, motility, and biofilm formation. The pleiotropic effects observed upon suhBBc deletion demonstrate that suhBBc plays a critical role in the physiology of B. cenocepacia.

Intracellular survival of Burkholderia cepacia complex isolates in the presence of macrophage cell activation

Strains of the Burkholderia cepacia complex have emerged as a serious threat to patients with cystic fibrosis due to their ability to infect the lung and cause, in some patients, a necrotizing pneumonia that is often lethal. It has recently been shown that several strains of the B. cepacia complex can escape intracellular killing by free-living amoebae following phagocytosis. In this work, the ability of two B. cepacia complex strains to resist killing by macrophages was explored. Using fluorescence microscopy, electron microscopy and a modified version of the gentamicin-protection assay, we demonstrate that B. cepacia CEP021 (genomovar VI), and Burkholderia vietnamiensis (previously B. cepacia genomovar V) CEP040 can survive in PU5-1.8 murine macrophages for a period of at least 5 d without significant bacterial replication. Furthermore, bacterial entry into macrophages stimulated production of tumour necrosis factor and primed them to release toxic oxygen radicals following treatment with phorbol myristoyl acetate. These effects were probably caused by bacterial LPS, as they were blocked by polymyxin B. Infected macrophages primed with interferon gamma produced less nitric oxide than interferon-gamma-primed uninfected cells. We propose that the ability of B. cepacia to resist intracellular killing by phagocytic cells may play a role in the pathogenesis of cystic fibrosis lung infection. Our data are consistent with a model where repeated cycles of phagocytosis and cellular activation without bacterial killing may promote a deleterious inflammatory response causing tissue destruction and decay of lung function.