Applicazione della spettrometria di massa MALDI-TOF in microbiologia clinica

Riassunto La spettrometria di massa (MS) nata negli anni ’70 trova oggi, grazie alla tecnologia Matrix-Assisted Laser Desorption Ionization-Time of Flight (MALDI-TOF), importanti applicazioni in diversi settori: biotecnologico (per la caratterizzazione ed il controllo di qualità di proteine ricombinanti ed altre macromolecole), medico–clinico (per la diagnosi di laboratorio di malattie e per lo sviluppo di nuovi trattamenti terapeutici mirati), alimentare ed ambientale. Negli ultimi anni, questa tecnologia è diventata un potente strumento anche per la diagnosi di laboratorio in microbiologia clinica, rivoluzionando il flusso di lavoro per una rapida identificazione di batteri e funghi, sostituendo l’identificazione fenotipica convenzionale basata su saggi biochimici. Attualmente mediante MALDI-TOF MS sono possibili due diversi approcci per la caratterizzazione dei microrganismi: (1) confronto degli spettri (“mass spectra”) con banche dati contenenti profili di riferimento (“database fingerprints”) e (2) “matching” di bio-marcatori con banche dati proteomiche (“proteome database”). Recentemente, la tecnologia MALDI-TOF, oltre alla sua applicazione classica nell’identificazione di microrganismi, è stata utilizzata per individuare, indirettamente, meccanismi di resistenza agli antibiotici. Primo scopo di questo studio è stato verificare e dimostrare l’efficacia identificativa della metodica MALDI-TOF MS mediante approccio di comparazione degli spettri di differenti microrganismi di interesse medico per i quali l’identificazione risultava impossibile a causa della completa assenza o presenza limitata, di spettri di riferimento all’interno della banca dati commerciale associata allo strumento. In particolare, tale scopo è stato raggiunto per i batteri appartenenti a spirochete del genere Borrelia e Leptospira, a miceti filamentosi (dermatofiti) e protozoi (Trichomonas vaginalis). Secondo scopo di questo studio è stato valutare il secondo approccio identificativo basato sulla ricerca di specifici marcatori per differenziare parassiti intestinali di interesse medico per i quali non è disponibile una banca dati commerciale di riferimento e la sua creazione risulterebbe particolarmente difficile e complessa, a causa della complessità del materiale biologico di partenza analizzato e del terreno di coltura nei quali questi protozoi sono isolati. Terzo ed ultimo scopo di questo studio è stata la valutazione dell’applicabilità della spettrometria di massa con tecnologia MALDI-TOF per lo studio delle resistenze batteriche ai carbapenemi. In particolare, è stato messo a punto un saggio di idrolisi dei carbapenemi rilevata mediante MALDI-TOF MS in grado di determinare indirettamente la produzione di carbapenemasi in Enterobacteriaceae. L’efficacia identificativa della metodica MALDI-TOF mediante l’approccio di comparazione degli spettri è stata dimostrata in primo luogo per batteri appartenenti al genere Borrelia. La banca dati commerciale dello strumento MALDI-TOF MS in uso presso il nostro laboratorio includeva solo 3 spettri di riferimento appartenenti alle specie B. burgdorferi ss, B. spielmani e B. garinii. L’implementazione del “database” con specie diverse da quelle già presenti ha permesso di colmare le lacune identificative dovute alla mancanza di spettri di riferimento di alcune tra le specie di Borrelia più diffuse in Europa (B. afzelii) e nel mondo (come ad esempio B. hermsii, e B. japonica). Inoltre l’implementazione con spettri derivanti da ceppi di riferimento di specie già presenti nel “database” ha ulteriormente migliorato l’efficacia identificativa del sistema. Come atteso, il ceppo di isolamento clinico di B. lusitaniae (specie non presente nel “database”) è stato identificato solo a livello di genere corroborando, grazie all’assenza di mis-identificazione, la robustezza della “nuova” banca dati. I risultati ottenuti analizzando i profili proteici di ceppi di Borrelia spp. di isolamento clinico, dopo integrazione del “database” commerciale, indicano che la tecnologia MALDI-TOF potrebbe essere utilizzata come rapida, economica ed affidabile alternativa ai metodi attualmente utilizzati per identificare ceppi appartenenti a questo genere. Analogamente, per il genere Leptospira dopo la creazione ex-novo della banca dati “home-made”, costruita con i 20 spettri derivati dai 20 ceppi di riferimento utilizzati, è stata ottenuta una corretta identificazione a livello di specie degli stessi ceppi ri-analizzati in un esperimento indipendente condotto in doppio cieco. Il dendrogramma costruito con i 20 MSP-Spectra implementati nella banca dati è formato da due rami principali: il primo formato dalla specie non patogena L. biflexa e dalla specie a patogenicità intermedia L. fainei ed il secondo che raggruppa insieme le specie patogene L. interrogans, L. kirschneri, L. noguchii e L. borgpetersenii. Il secondo gruppo è ulteriormente suddiviso in due rami, contenenti rispettivamente L. borgpetersenii in uno e L. interrogans, L. kirschneri e L. noguchii nell’altro. Quest’ultimo, a sua volta, è suddiviso in due rami ulteriori: il primo comprendente la sola specie L. noguchii, il secondo le specie L. interrogans e L. kirshneri non separabili tra loro. Inoltre, il dendrogramma costruito con gli MSP-Spectra dei ceppi appartenenti ai generi Borrelia e Leptospira acquisiti in questo studio, e appartenenti al genere Brachyspira (implementati in un lavoro precedentemente condotto) mostra tre gruppi principali separati tra loro, uno per ogni genere, escludendo possibili mis-identificazioni tra i 3 differenti generi di spirochete. Un’analisi più approfondita dei profili proteici ottenuti dall’analisi ha mostrato piccole differenze per ceppi della stessa specie probabilmente dovute ai diversi pattern proteici dei distinti sierotipi, come confermato dalla successiva analisi statistica, che ha evidenziato picchi sierotipo-specifici. È stato, infatti, possibile mediante la creazione di un modello statistico dedicato ottenere un “pattern” di picchi discriminanti in grado di differenziare a livello di sierotipo sia i ceppi di L. interrogans sia i ceppi di L. borgpetersenii saggiati, rispettivamente. Tuttavia, non possiamo concludere che i picchi discriminanti da noi riportati siano universalmente in grado di identificare il sierotipo dei ceppi di L. interrogans ed L. borgpetersenii; i picchi trovati, infatti, sono il risultato di un’analisi condotta su uno specifico pannello di sierotipi. È stato quindi dimostrato che attuando piccoli cambiamenti nei parametri standardizzati come l’utilizzo di un modello statistico e di un programma dedicato applicato nella routine diagnostica è possibile utilizzare la spettrometria di massa MALDI-TOF per una rapida ed economica identificazione anche a livello di sierotipo. Questo può significativamente migliorare gli approcci correntemente utilizzati per monitorare l’insorgenza di focolai epidemici e per la sorveglianza degli agenti patogeni. Analogamente a quanto dimostrato per Borrelia e Leptospira, l’implementazione della banca dati dello spettrometro di massa con spettri di riferimento di miceti filamentosi (dermatofiti) si è rilevata di particolare importanza non solo per l’identificazione di tutte le specie circolanti nella nostra area ma anche per l’identificazione di specie la cui frequenza nel nostro Paese è in aumento a causa dei flussi migratori dalla zone endemiche (M. audouinii, T. violaceum e T. sudanense). Inoltre, l’aggiornamento del “database” ha consentito di superare la mis-identificazione dei ceppi appartenenti al complesso T. mentagrophytes (T. interdigitale e T. mentagrophytes) con T. tonsurans, riscontrata prima dell’implementazione della banca dati commerciale. Il dendrogramma ottenuto dai 24 spettri implementati appartenenti a 13 specie di dermatofiti ha rivelato raggruppamenti che riflettono quelli costruiti su base filogenetica. Sulla base dei risultati ottenuti mediante sequenziamento della porzione della regione ITS del genoma fungino non è stato possibile distinguere T. interdigitale e T. mentagrophytes, conseguentemente anche gli spettri di queste due specie presentavano picchi dello stesso peso molecoalre. Da sottolineare che il dendrogramma costruito con i 12 profili proteici già inclusi nel database commerciale e con i 24 inseriti nel nuovo database non riproduce l’albero filogenetico per alcune specie del genere Tricophyton: gli spettri MSP già presenti nel database e quelli aggiunti delle specie T. interdigitale e T. mentagrophytes raggruppano separatamente. Questo potrebbe spiegare le mis-identificazioni di T. interdigitale e T. mentagrophytes con T. tonsurans ottenute prima dell’implementazione del database. L’efficacia del sistema identificativo MALDI-TOF è stata anche dimostrata per microrganismi diversi da batteri e funghi per i quali la metodica originale è stata sviluppata. Sebbene tale sistema identificativo sia stato applicato con successo a Trichomonas vaginalis è stato necessario apportare modifiche nei parametri standard previsti per l’identificazione di batteri e funghi. Le interferenze riscontrate tra i profili proteici ottenuti per i due terreni utilizzati per la coltura di questo protozoo e per i ceppi di T. vaginalis hanno, infatti, reso necessario l’utilizzo di nuovi parametri per la creazione degli spettri di riferimento (MSP-Spectra). L’importanza dello sviluppo del nuovo metodo risiede nel fatto che è possibile identificare sulla base del profilo proteico (e non sulla base di singoli marcatori) microorganismi cresciuti su terreni complessi che potrebbero presentare picchi nell'intervallo di peso molecolare utilizzato a scopo identificativo: metaboliti, pigmenti e nutrienti presenti nel terreno possono interferire con il processo di cristallizzazione e portare ad un basso punteggio identificativo. Per T. vaginalis, in particolare, la “sottrazione” di picchi dovuti a molecole riconducibili al terreno di crescita utilizzato, è stata ottenuta escludendo dall'identificazione l'intervallo di peso molecolare compreso tra 3-6 kDa, permettendo la corretta identificazione di ceppi di isolamento clinico sulla base del profilo proteico. Tuttavia, l’elevata concentrazione di parassita richiesta (105 trofozoiti/ml) per una corretta identificazione, difficilmente ottenibile in vivo, ha impedito l’identificazione di ceppi di T. vaginalis direttamente in campioni clinici. L’approccio identificativo mediante individuazione di specifici marcatori proteici (secondo approccio identificativo) è stato provato ed adottato in questo studio per l’identificazione e la differenziazione di ceppi di Entamoeba histolytica (ameba patogena) ed Entamoeba dispar (ameba non patogena), specie morfologiacamente identiche e distinguibili solo mediante saggi molecolari (PCR) aventi come bersaglio il DNA-18S, che codifica per l’RNA della subunità ribosomiale minore. Lo sviluppo di tale applicazione ha consentito di superare l’impossibilità della creazione di una banca dati dedicata, a causa della complessità del materiale fecale di partenza e del terreno di coltura impiagato per l’isolamento, e di identificare 5 picchi proteici in grado di differenziare E. histolytica da E. dispar. In particolare, l’analisi statistica ha mostrato 2 picchi specifici per E. histolytica e 3 picchi specifici per E. dispar. L’assenza dei 5 picchi discriminanti trovati per E. histolytica e E. dispar nei profili dei 3 differenti terreni di coltura utilizzati in questo studio (terreno axenico LYI-S-2 e terreno di Robinson con e senza E. coli) permettono di considerare questi picchi buoni marcatori in grado di differenziare le due specie. La corrispondenza dei picchi con il PM di due specifiche proteine di E. histolytica depositate in letteratura (Amoebapore A e un “unknown putative protein” di E. histolytica ceppo di riferimento HM-1:IMSS-A) conferma la specificità dei picchi di E. histolytica identificati mediante analisi MALDI-TOF MS. Lo stesso riscontro non è stato possibile per i picchi di E. dispar in quanto nessuna proteina del PM di interesse è presente in GenBank. Tuttavia, va ricordato che non tutte le proteine E. dispar sono state ad oggi caratterizzate e depositate in letteratura. I 5 marcatori hanno permesso di differenziare 12 dei 13 ceppi isolati da campioni di feci e cresciuti in terreno di Robinson confermando i risultati ottenuti mediante saggio di Real-Time PCR. Per un solo ceppo di isolamento clinico di E. histolytica l’identificazione, confermata mediante sequenziamento della porzione 18S-rDNA, non è stata ottenuta mediante sistema MALDI-TOF MS in quanto non sono stati trovati né i picchi corrispondenti a E. histolytica né i picchi corrispondenti a E. dispar. Per questo ceppo è possibile ipotizzare la presenza di mutazioni geno/fenotipiche a livello delle proteine individuate come marcatori specifici per E. histolytica. Per confermare questa ipotesi sarebbe necessario analizzare un numero maggiore di ceppi di isolamento clinico con analogo profilo proteico. L’analisi condotta a diversi tempi di incubazione del campione di feci positivo per E. histolytica ed E. dipar ha mostrato il ritrovamento dei 5 picchi discriminanti solo dopo 12 ore dall’inoculo del campione nel terreno iniziale di Robinson. Questo risultato suggerisce la possibile applicazione del sistema MALDI-TOF MS per identificare ceppi di isolamento clinico di E. histolytica ed E. dipar nonostante la presenza di materiale fecale che materialmente può disturbare e rendere difficile l’interpretazione dello spettro ottenuto mediante analisi MALDI-TOF MS. Infine in questo studio è stata valutata l’applicabilità della tecnologia MALDI-TOF MS come saggio fenotipico rapido per la determinazione di ceppi produttori di carbapenemasi, verificando l'avvenuta idrolisi del meropenem (carbapeneme di riferimento utilizzato in questo studio) a contatto con i ceppi di riferimento e ceppi di isolamento clinico potenzialmente produttori di carbapenemasi dopo la messa a punto di un protocollo analitico dedicato. Il saggio di idrolisi del meropenem mediante MALDI-TOF MS ha dimostrato la presenza o l’assenza indiretta di carbapenemasi nei 3 ceppi di riferimento e nei 1219 (1185 Enterobacteriaceae e 34 non-Enterobacteriaceae) ceppi di isolamento clinico inclusi nello studio. Nessuna interferenza è stata riscontrata per i ceppi di Enterobacteriaceae variamente resistenti ai tre carbapenemi ma risultati non produttori di carbapenemasi mediante i saggi fenotipici comunemente impiegati nella diagnostica routinaria di laboratorio: nessuna idrolisi del farmaco è stata infatti osservata al saggio di idrolisi mediante MALDI-TOF MS. In un solo caso (ceppo di K. pneumoniae N°1135) è stato ottenuto un profilo anomalo in quanto presenti sia i picchi del farmaco intatto che quelli del farmaco idrolizzato. Per questo ceppo resistente ai tre carbapenemi saggiati, negativo ai saggi fenotipici per la presenza di carbapenemasi, è stata dimostrata la presenza del gene blaKPC mediante Real-Time PCR. Per questo ceppo si può ipotizzare la presenza di mutazioni a carico del gene blaKPC che sebbene non interferiscano con il suo rilevamento mediante PCR (Real-Time PCR positiva), potrebbero condizionare l’attività della proteina prodotta (Saggio di Hodge modificato e Test di Sinergia negativi) riducendone la funzionalità come dimostrato, mediante analisi MALDI-TOF MS, dalla presenza dei picchi relativi sia all’idrolisi del farmaco sia dei picchi relativi al farmaco intatto. Questa ipotesi dovrebbe essere confermata mediante sequenziamento del gene blaKPC e successiva analisi strutturale della sequenza amminoacidica deducibile. L’utilizzo della tecnologia MALDI-TOF MS per la verifica dell’avvenuta idrolisi del maropenem è risultato un saggio fenotipico indiretto in grado di distinguere, al pari del test di Hodge modificato impiegato comunemente nella routine diagnostica in microbiologia, un ceppo produttore di carbapenemasi da un ceppo non produttore sia per scopi diagnostici che per la sorveglianza epidemiologica. L’impiego del MALDI-TOF MS ha mostrato, infatti, diversi vantaggi rispetto ai metodi convenzionali (Saggio di Hodge modificato e Test di Sinergia) impiegati nella routine diagnostica di laboratorio i quali richiedono personale esperto per l’interpretazione del risultato e lunghi tempi di esecuzione e di conseguenza di refertazione. La semplicità e la facilità richieste per la preparazione dei campioni e l’immediata acquisizione dei dati rendono questa tecnica un metodo accurato e rapido. Inoltre, il metodo risulta conveniente dal punto di vista economico, con un costo totale stimato di 1,00 euro per ceppo analizzato. Tutte queste considerazioni pongono questa metodologia in posizione centrale in ambito microbiologico anche nel caso del rilevamento di ceppi produttori di carbapenemasi. Indipendentemente dall’approccio identificativo utilizzato, comparato con i metodi convenzionali il MALDI-TOF MS conferisce in molti casi un guadagno in termini di tempo di lavoro tecnico (procedura pre-analititca per la preparazione dei campioni) e di tempo di ottenimento dei risultati (procedura analitica automatizzata). Questo risparmio di tempo si accentua quando sono analizzati in contemporanea un maggior numero di isolati. Inoltre, la semplicità e la facilità richieste per la preparazione dei campioni e l’immediata acquisizione dei dati rendono questo un metodo di identificazione accurato e rapido risultando più conveniente anche dal punto di vista economico, con un costo totale di 0,50 euro (materiale consumabile) per ceppo analizzato. I risultati ottenuti dimostrano che la spettrometria di massa MALDI-TOF sta diventando uno strumento importante in microbiologia clinica e sperimentale, data l’elevata efficacia identificativa, grazie alla disponibilità sia di nuove banche dati commerciali sia di aggiornamenti delle stesse da parte di diversi utenti, e la possibilità di rilevare con successo anche se in modo indiretto le antibiotico-resistenze.

Prática Investigativa: experimentando o mundo da microbiologia

Dentro de uma imagem construtivista a experimentação apresenta características peculiares, como o uso de conhecimentos prévios, dialogo, reflexão, problematização, interdisciplinaridade, e relações ao cotidiano, apresentando-se como uma atividade de investigação, em que o aluno deve refletir, discutir, explicar e relatar, caracterizando assim uma investigação científica Este trabalho tem como objetivo promover aprendizagem significativa do conteúdo de microbiologia, considerado um conteúdo abstrato, através de atividades empíricas se utilizando do método por investigação, desmistificando a informação de que microrganismos são apenas agentes patogênicos ao focar ecologia e importância econômica de alguns desses seres, e sensibilizando quanto à importância da higienização correta dos alimentos ingeridos crus. Abordagem foi realizada no 2º ano do ensino médio em uma escola pública, conveniada ao PIBID/UFRN/Biologia. Concretizada pela aplicação de duas atividades experimentais baseadas na problematização: “Agora eu vi, realmente existem!” e “Comer, comer para poder crescer”. Os experimentos foram realizados em aulas diferentes e caracterizam-se em sensibilização da higienização de alimentos consumidos crus, e análise da função e importância econômica de alguns microrganismos. A exposição do estudante a um problema em que ele pode vivenciar no se dia-a-dia o encoraja a envolver-se no seu próprio processo de aprendizagem, além de orientá-lo a aplicar o conhecimento adquirido em situações práticas, desenvolvendo desta forma habilidades especificas que possibilitem a continuidade de sua educação. Concluímos então que utilização de atividades experimentais realizadas pelo método de investigação gera aprendizagem de procedimentos e atitudes, além da aprendizagem de conceitos/conteúdos.

AEQ em Microbiologia de Areias

O Programa de AEQ em Microbiologia de Areias tem como objetivos: Harmonização de metodologia utilizada para o controlo de qualidade microbiológica de areias de praias e Disponibilização de um ensaio de comparação Interlaboratorial com envio anual de amostras.

Avaliação Externa da Qualidade em Microbiologia de Areias de Praias - Estudo Piloto

As areias das praias contêm por vezes microrganismos nocivos para a saúde humana, frequentemente em superiores às que existem na água. Atualmente (Brandão et al. 2002; Sabino et al. 2012; Solo-Gabriele et al. 2015) não existe regulamentação para a amostragem, análise e apreciação da qualidade microbiológica de areias. O Programa Nacional de Avaliação Externa da Qualidade (PNAEQ), inserido no Departamento de Epidemiologia do Instituto Nacional de Saúde Dr. Ricardo Jorge, Portugal, implementou em 2015 um ensaio piloto no âmbito da avaliação externa da qualidade microbiológica de areias. Um dos principais objetivos é a harmonização da metodologia utilizada nos laboratórios, para avaliar a quantificação e identificação de microrganismos indicadores, quer bacterianos quer fúngicos, nas areias de praias, através da avaliação do desempenho dos resultados interlaboratoriais.

Laboratório Microbiologia do Departamento de Alimentação e Nutrição do Instituto Nacional de Saúde: funções essenciais

Actividades do Departamento de Alimentação e Nutrição no âmbito da vigilância e segurança alimentar. Acreditação de ensaios segundo a NP/EN ISO 17025. Requisitos da Norma ISO 7218, Amd 1:2013. Colheita de amostras de alimentos prontos a comer, para avaliação do nível de qualidade microbiológica. Colheita de amostras de superfícies higienizadas para avaliação do estado higiénico. Valores Guia, INSA. Actividades de controlo analítico no âmbito da investigação de surtos de toxinfecção alimentar.

Prática Investigativa: experimentando o mundo da microbiologia

Dentro de uma imagem construtivista a experimentação apresenta características peculiares, como o uso de conhecimentos prévios, dialogo, reflexão, problematização, interdisciplinaridade, e relações ao cotidiano, apresentando-se como uma atividade de investigação, em que o aluno deve refletir, discutir, explicar e relatar, caracterizando assim uma investigação científica Este trabalho tem como objetivo promover aprendizagem significativa do conteúdo de microbiologia, considerado um conteúdo abstrato, através de atividades empíricas se utilizando do método por investigação, desmistificando a informação de que microrganismos são apenas agentes patogênicos ao focar ecologia e importância econômica de alguns desses seres, e sensibilizando quanto à importância da higienização correta dos alimentos ingeridos crus. Abordagem foi realizada no 2º ano do ensino médio em uma escola pública, conveniada ao PIBID/UFRN/Biologia. Concretizada pela aplicação de duas atividades experimentais baseadas na problematização: “Agora eu vi, realmente existem!” e “Comer, comer para poder crescer”. Os experimentos foram realizados em aulas diferentes e caracterizam-se em sensibilização da higienização de alimentos consumidos crus, e análise da função e importância econômica de alguns microrganismos. A exposição do estudante a um problema em que ele pode vivenciar no se dia-a-dia o encoraja a envolver-se no seu próprio processo de aprendizagem, além de orientá-lo a aplicar o conhecimento adquirido em situações práticas, desenvolvendo desta forma habilidades especificas que possibilitem a continuidade de sua educação. Concluímos então que utilização de atividades experimentais realizadas pelo método de investigação gera aprendizagem de procedimentos e atitudes, além da aprendizagem de conceitos/conteúdos.

O laboratório de microbiologia dos alimentos do Instituto Ricardo Jorge na investigação de surtos de toxinfeção alimentar

Apresentação do INSA, I.P., do Departamento de Alimentação e Nutrição e do Laboratório de Microbiologia. Conceitos de Microbiologia/ Microbiologia Alimentar. Importância da análise microbiológica. Vigilância microbiológica em unidades de restauração coletiva. Estudo e investigação de surtos de toxinfeções alimentares

Microbiologia do ciclo do nitrogênio em solos do cerrado

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Biologia Microbiana, 2016.

Microbiologia ambiental.

Impacto de mudanças climáticas globais sobre a microbiota terrestre - Raquel Ghini. Impacto de xenobióticos e metais pesados na microbiota do solo - Célia Maria Maganhotto de Souza Silva e Rosana Faria Vieira. Microrganismos, minerais e metais - Oswaldo Garcia Jr. e Denise Bevilaqua. Bioprospecção da diversidade microbiana cultivável e não cultivável - Raquel Silva Peixoto, Alexandre Soares Rosado e Rodrigo Gouvêa Taketani. Técnicas moleculares aplicadas aos estudos de ecologia microbiana: A PCR em tempo real - Paulo Teixeira Lacava e João Lúcio de Azevedo. Biofilmes microbianos - René P Schneider. Biossurfactantes - Fátima Menezes Bento, Flavio A. de Oliveira Camargo e Christine Claire Gaylarde. Importância ambiental da biocatálise - Viridiana Santana Ferreira-Leitão, Maria Antonieta Ferrara e Elba P S. Bom. Estratégias de isolamento de microrganismos envolvidos na degradação de xenobióticos - Itamar Soares de Melo e João Lúcio de Azevedo. Biodegradação anaeróbia - Rosana Filomena Vazoller, Márcia Helena Rissato Zamariolli Damianovic e Juliana Calábria Araújo. Biodegradação de compostos aromáticos - Aneli de Melo Barbosa, Ellen Cristine Giese e Luiz Gustavo Covizzi. Biodegradação de organoclorados no solo por basidiomicetos lignovelulolíticos - Vera Lúcia Ramos Bonomi, Kátia Maria Gomes Machado, Dácio Roberto Mateus e Vera Maria Vitali. Biodegradação de lignina e tratamento de efluentes por fungos ligninolíticos: atualização - Nelson Durán e Elisa Esposito. Biodegradação de corantes têxteis - Priscila Maria Dellamatrice, Regina Teresa Rosim Monteiro e Doralice de Souza Luro Balan. Biodegradação de superfícies pintadas - Denise de Souza Saad. Biodegradação de polímeros sintéticos - Sandra Mara Martins Franchetti, José Carlos Marconato e Adriana de Campos. Biodegradação de fungicidas - Célia Maria Maganhotto de Souza Silva, Elisabeth Francisconi Fay e Rosângela Blotta Abakerli. Biodegradação de monoterpenos - Lucia Regina Durrant. Degradação de cafeína por bactérias - Paulo Mazzafera e Dirce Mithico Yamaoka-Yano. Degradação abiótica de xenobióticos - Elisabeth Francisconi Fay, Célia Maria Maganhotto de Souza Silva e Itamar Soares de Melo. Biodeterioração no ambiente construído - Márcia A. Shirakawa, Vanderley M. John e Maria Alba Cincotto. Biodeterioração de monumentos históricos - Maria Aparecida de Resende. Biodeterioração de monumentos históricos - Maria Aparecida de Resende. Biorremediação de solos contaminados por petróleo e derivados - Paulo Negrais Seabra. Fitorremediação de metais - Marcia Pletsch, Á ndrea C. A. Barros e Brancilene S. de Araujo. Importância da rizosfera na biodegradação de xenobióticos - Itamar Soares de Melo. Microbiologia aquática marinha - Irnia Nelly G. Rivera, Claudete Rodrigues Paula e Claudiana Paula de Souza. Transferência horizontal de genes de plantas geneticamente modificadas: avaliação dos riscos para as comunidades microbianas - Welington Luiz Araújo, Priscilla de Barros Rossetto e Júlia Ifuklinsky-Sobral.

Fecal indicators and bacterial pathogens in bottled water from Dhaka, Bangladesh

Forty-six bottled water samples representing 16 brands from Dhaka, Bangladesh were tested for the numbers of total coliforms, fecal indicator bacteria (i.e., thermotolerant Escherichia coli and Enterococcus spp.) and potential bacterial pathogens (i.e., Aeromonas hydrophil, Pseudomonas aeruginos, Salmonella spp., and Shigella spp.). Among the 16 brands tested, 14 (86%), ten (63%) and seven (44%) were positive for total coliforms, E. coil and Enterococcus spp., respectively. Additionally, a further nine (56%), eight (50%), six (37%), and four (25%) brands were PCR positive for A. hydrophila lip, P. aeruginosa ETA, Salmonella spp. invA, and Shigella spp. ipaH genes, respectively. The numbers of bacterial pathogens in bottled water samples ranged from 28 ± 12 to 600 ± 45 (A. hydrophila lip gene), 180 ± 40 to 900 ± 200 (Salmonella spp. invA gene), 180 ± 40 to 1,300 ± 400 (P. aeruginosa ETA gene) genomic units per L of water. Shigella spp. ipaH gene was not quantifiable. Discrepancies were observed in terms of the occurrence of fecal indicators and bacterial pathogens. No correlations were observed between fecal indicators numbers and presence/absence of A. hydrophila lip (p = 0.245), Salmonella spp. invA (p = 0.433), Shigella spp. ipaH gene (p = 0.078), and P. aeruginosa ETA (p = 0.059) genes. Our results suggest that microbiological quality of bottled waters sold in Dhaka, Bangladesh is highly variable. To protect public health, stringent quality control is recommended for the bottled water industry in Bangladesh. Key words: bottled water, fecal indicator bacteria, quantitative PCR, bacterial pathogens, public health risk.

Coriza infecciosa: revisión de métodos de diagnóstico y vacunas

La coriza infecciosa es una enfermedad respiratoria aguda de las gallinas domesti- cas causada por la bacteria Haemophilus parugallinarum. Excepcionalmente pueden enfermarse tambien los faisanes y gallinas de Guinea. El H. paragallinarum infecta al ave por via respiratoria y luego de un cor- to periodo de incubation, que varia entre 1 a 3 dias, produce una enfermedad que se manifiesta por inflamacion catarral de los senos paranasales. Este cuadro puede estar asociado a inflamacion de los barbillones, conjuntivitis o queratitis. Los casos de neu- nionia y aerosaculitis son menos frecuentes pero tambien suelen ocurrir en las infeccio- nes puras por estos hemofilos. En las gallinas en produccion causa alta morbilidad, baja o nula mortalidad y una importante perdida en la produccion de huevos, la que generalmente oscila entre 10% y 40%. En pollos parrilleros puede cau- sar un cuadro descrito como «cabeza hin- chada» y ocasionalmente tambien producir septicemia y muerte (48). Esta bacteria ge- neralmente se asocia con otros agentes bacterianos, viricos o parasitarios y cuan- do esto ocurre se agrava el curso de la en- fermedad. Entre los agentes bacterianos mas comunes deben mencionarse los mycoplasinas y las pasteurelas. Cuando H . paragallinarum se asocia con otros agentes esta enfermedad se denomina .«coriza infec- ciosa complicada» (48). En esta recopilacion se aportaran deta- lles sobre la clasificacion, identificacion y serotipificacion del agente causal. Tambien se resumira la informacion disponible sobre nuevos metodos de diagnostico y programas de vacunacion para prevenir esta enferme-dad. A lo largo de esta revision se hara re-ferencia a los hemofilos aviarios que, para el proposito de este trabajo, seran definidos como organisnios gram negativos aislados de aves y que necesariamente requieren factores de crecimiento in vitro. Los dos factores que pueden ser requeridos por los hemofilos para su crecimiento in vitro son hemina (factor X) y/o nicotin-adenin-dinucleirtido (NAD o factor V).

Prevalência de HPV em adolescentes virgens e com atividade sexual

O Papilomavírus humano (HPV) é um vírus DNA bastante prevalente em estimativas mundiais, sendo a DST isolada mais frequente no mundo. Existem poucos dados sobre prevalência em adolescentes sem vida sexual ativa, havendo ainda muitos tabus nesta faixa etária. O presente estudo tem por objetivo identificar a prevalência de Papilomavírus humano através de biologia molecular em pacientes sem coitarca, comparando com um grupo de pacientes da mesma faixa etária com atividade sexual. Foram avaliadas 100 adolescentes com idade variando de 11 a 20 anos, com pelo menos dois anos pós-menarca, atendidas no período de janeiro de 2007 a janeiro de 2009 no ambulatório de ginecologia infantopuberal do Hospital Universitário Pedro Ernesto. Das 100 adolescentes, 50 apresentavam hímen íntegro e 50 relatavam atividade sexual regular. Para as pacientes sem coitarca (grupo 1) foi realizada uma coleta apenas de vestíbulo e para as pacientes com atividade sexual (grupo 2) foi realizada coleta de vagina e endocérvice. A pesquisa de DNA-HPV foi realizada por captura híbrida de 2 geração. Os resultados foram descritos em unidade relativa de luz. Para os dados categóricos foram aplicados os testes exato de Fisher. A positividade geral de DNA de HPV de alto e de baixo risco foi de 72%. No grupo 1 houve positividade do teste em 3 casos (6%). Já no grupo 2, 33 casos (66%) foram positivos para pelo menos um sítio. Material de vagina foi positivo em 30 casos (60%) e de colo em 27 casos (54%). Pode-se concluir que a positividade nas meninas com vida sexual ativa é alta. A infecção pelo HPV, ainda que pouco frequente, pode estar presente em meninas sem coitarca.

Relação dos sistemas de reparo de DNA em Escherichia coli K-12 com resistência a antibióticos, características adesivas e formação de biofilme

As espécies reativas de oxigênio (ERO) são geradas durante o metabolismo celular normal e podem produzir vários danos oxidativos no DNA, tais como lesões nas bases nitrogenadas ou sítios apurínico/apirimidínico (AP). Essas lesões podem acarretar acúmulo de sítios de mutações, caso esses danos não sejam reparados. Entretanto, as bactérias possuem vários mecanismos de defesa contra as ERO que desempenham um importante papel na manutenção da fisiologia. O objetivo deste trabalho foi o de avaliar se sistemas enzimáticos, como o reparo por excisão de bases (BER), sistema SOS e SoxRS, interferem em respostas como a sensibilidade aos antibióticos, aderência das células bacterianas a superfícies bióticas ou abióticas e formação de biofilme. Os mutantes utilizados no presente estudo são todos derivados de Escherichia coli K-12 e os resultados obtidos mostraram que, dos mutantes BER testados, o único que apresentou diferença no perfil de sensibilidade aos antimicrobiamos em relação à cepa selvagem (AB1157) foi o mutante xthA- (BW9091), deficiente em exonuclease III. No teste de aderência qualitativo realizado com linhagem de células HEp-2 (originária de carcinoma de laringe humana) foi observado que onze cepas da nossa coleção, apresentaram um padrão denominando like-AA, contrastando com o que era esperado para as cepas de E. coli utilizadas como controle negativo, que apresentam aderência discreta sem padrão típico. A aderência manose-sensível via fímbria do tipo I avaliada nesse estudo mostrou que essa fimbria, possui um papel relevante na intensidade da aderência e filamentação nessas cepas estudas. A filamentação é uma resposta SOS importante para que o genoma seja reparado antes de ser partilhado pelas células filhas. Além disso, com relação à formação de biofilme, oito cepas apresentaram um biofilme forte sendo que essa resposta não foi acompanhada pelo aumento da intensidade de filamentação. Nossos resultados em conjunto sugerem o envolvimento de estresse oxidativo na definição de parâmetros como sensibilidade a antimicrobianos, padrão e intensidade de aderência, filamentação e formação de biofilme nas amostras de E. coli K-12 avaliadas neste trabalho. Sugerimos que a aderência gera estresse oxidativo causando danos no DNA, o que leva a indução do sistema SOS resultando na resposta de filamentação observada.

Aderência, invasão e persistência intracelular de estreptococos do grupo B em células epiteliais respiratórias A549

Estreptococos do grupo B (EGB) comumente colonizam adultos saudáveis, sem sintomas, mas sob certas circunstâncias possui a capacidade de invadir tecidos do hospedeiro, evadir da detecção imunológica e causar doenças invasivas graves. Por conseguinte, os EGB continuam sendo uma das principais causas de mortalidade neonatal, pneumonia, sepse e meningite. Contudo, a patogênese desta infecção ainda está pouco elucidada. O sorotipo V é freqüentemente associado à doença invasiva em mulheres adultas não gestantes e o segundo mais prevalente em mulheres grávidas. O principal objetivo deste trabalho foi estudar a aderência, invasão e persistência intracelular de amostras pertencentes ao sorotipo V (88641-vagina/portador e 90186-sangue/paciente) usando as células epiteliais respiratórias A549. As amostras de EGB demonstraram capacidade de aderir e invadir as células epiteliais A549, mas somente a amostra 90186-sangue apresentou maior invasão quando comparada com a de vagina (P <0.001). Ambas as amostras demonstraram persistência intracelular sem replicação no interior das células A549. Apenas o isolado 90186-sangue sobreviveu dentro das células epiteliais até 24h de incubação (P <0,05). A fusão dos lisossomas das células epiteliais com vacúolos contendo bactérias foi observada em células A549 tratadas com Lyso Tracker Grenn DND-26 para todas as amostras testadas. Nossos dados indicam pela primeira vez que as amostras viáveis do sorotipo V permanecem dentro de vacúolos ácidos epiteliais. Curiosamente, a amostra 90186- sangue induziu vacuolização celular e a amostra 88641-vagina promoveu a morte celular após 7h de incubação. Finalmente, nossos resultados aumentam o nosso conhecimento sobre eventos celulares da fagocitose e da patogênese das doenças invasivas promovidas pelos EGB.