Human Airway Epithelial Cell Responses to Neisseria lactamica and Purified Porin via Toll-Like Receptor 2-Dependent Signaling

The human airway epithelium is constantly exposed to microbial products from colonizing organisms. Regulation of Toll-like receptor (TLR) expression and specific interactions with bacterial ligands is thought to mitigate exacerbation of inflammatory processes induced by the commensal flora in these cells. The genus Neisseria comprises pathogenic and commensal organisms that colonize the human nasopharynx. Neisseria lactamica is not associated with disease, but N. meningitidis occasionally invades the host, causing meningococcal disease and septicemia. Upon colonization of the airway epithelium, specific host cell receptors interact with numerous Neisseria components, including the PorB porin, at the immediate bacterial-host cell interface. This major outer membrane protein is expressed by all Neisseria strains, regardless of pathogenicity, but its amino acid sequence varies among strains, particularly in the surface-exposed regions. The interaction of Neisseria PorB with TLR2 is essential for driving TLR2/TLR1-dependent cellular responses and is thought to occur via the porin`s surface-exposed loop regions. Our studies show that N. lactamica PorB is a TLR2 ligand but its binding specificity for TLR2 is different from that of meningococcal PorB. Furthermore, N. lactamica PorB is a poor inducer of proinflammatory mediators and of TLR2 expression in human airway epithelial cells. These effects are reproduced by whole N. lactamica organisms. Since the responsiveness of human airway epithelial cells to colonizing bacteria is in part regulated via TLR2 expression and signaling, commensal organisms such as N. lactamica would benefit from expressing a product that induces low TLR2-dependent local inflammation, likely delaying or avoiding clearance by the host.

Epidemiology of meningococcal disease in Latin America: current situation and opportunities for prevention

Objective: Meningococcal disease continues to be a serious public health concern, being associated with high morbidity and mortality rates in many countries from Latin America. In addition to discussing recent changes in the epidemiology of meningococcal disease in the region, we also analyse the development and potential impact of new vaccines on the prevention of meningococcal disease. Methods: MEDLINE, SciELO, LILACS and websites of the national Ministries of Health databases were searched using the terms meningococcal disease, meningococcal epidemiology, Neisseria meningitidis, meningococcal vaccines and the name of Latin America countries, from 1998 to 2008, with emphasis on review articles, clinical trials and epidemiological studies. Results: Epidemiology of meningococcal disease in Latin America is characterized by marked differences from country to country. The overall incidence of meningococcal disease per year varied from less than 0.1 cases per 100,000 inhabitants in countries like Mexico to two cases per 100,000 inhabitants in Brazil. The highest age-specific incidence of meningococcal disease occurred in infants less than 1 year of age. Serogroups B and C were responsible for the majority of cases reported, but the emergence of serogroups W135 and Y was reported in some countries. Serogroup A disease is now rare in Latin America. Discussion: Although a few countries have established meningitis surveillance programs, the information is not uniform, and the quality of the reported data is poor in the majority of the region. The availability of new effective meningococcal conjugate vaccines and promising protein-based vaccine candidates against meningococcus B highlights the importance of a better understanding of the true burden of meningococcal disease in Latin America and also the need for cost-effectiveness studies before incorporating the new meningococcal vaccines to national immunization programs.

Phase variation in meningococcal lipooligosaccharide biosynthesis genes

Neisseria meningitidis expresses a range of lipooligosaccharide (LOS) structures, comprising of at least 13 immunotypes (ITs). Meningococcal LOS is subject to phase variation of its terminal structures allowing switching between ITs, which is proposed to have functional significance in disease. The objectives of this study were to investigate the repertoire of structures that can be expressed in clinical isolates, and to examine the role of phase-variable expression of LOS genes during invasive disease. Southern blotting was used to detect the presence of LOS biosynthetic genes in two collections of meningococci, a global set of strains previously assigned to lineages of greater or lesser virulence, and a collection of local clinical isolates which included paired throat and blood isolates from individual patients. Where the phase-variable genes lgtA, lgtC or IgtG were identified, they were amplified by PCR and the homopolymeric tracts, responsible for their phase-variable expression, were sequenced. The results revealed great potential for variation between alternate LOS structures in the isolates studied, with most strains capable of expressing several alternative terminal structures. The structures predicted to be currently expressed by the genotype of the strains agreed well with conventional immunotyping. No correlation was observed between the structural repertoire and virulence of the isolate. Based on the potential for LOS phase variation in the clinical collection and observations with the paired patient isolates, our data suggest that phase variation of LOS structures is not required for translocation between distinct compartments in the host. (C) 2002 Published by Elsevier Science B.V. on behalf of the Federation of European Microbiological Societies.

A Sco homologue plays a role in defence against oxidative stress in pathogenic Neisseria

Sco proteins are found in mitochondria and in a variety of oxidase positive bacteria. Although Sco is required for the formation of the Cu-A centre in a cytochrome oxidase of the aa(3) type, it was observed that oxidases with a Cu-A centre are not present in many bacteria that contain a Sco homologue. Two bacteria of this type are the pathogens Neisseria meningitidis and Neisseria gonorrhoeae. The sco genes of N. gonorrhoeae strain 1291 and N. meningitidis strain MC58 were cloned, inactivated by inserting a kanamycin resistance cassette and used to make knockout mutants by allelic exchange. Both N. gonorrhoeae and N. meningitidis sco mutants were highly sensitive to oxidative killing by paraquat, indicating that Sco is involved in protection against oxidative stress in these bacteria. (C) 2003 Federation of European Biochemical Societies. Published by Elsevier Science B.V. All rights reserved.

The genetics of glycosylation in Gram-negative bacteria

In recent years there has been a dramatic increase in reports of glycosylation of proteins in various Gram-negative systems including Neisseria meningitidis, Neisseria gonorrhoeae, Campylobacter jejuni, Pseudomonas aeruginosa, Escherichia coli, Caulobacter crescentus, Aeromonas caviae and Helicobacter pylori. Although this growing list contains many important pathogens (reviewed by Benz and Schmidt [Mol. Microbiol. 45 (2002) 267-276]) and the glycosylations are found on proteins important in pathogenesis such as pili, adhesins and flagella the precise role(s) of the glycosylation of these proteins remains to be determined. Furthermore, the details of the glycosylation biosynthetic process have not been determined in any of these systems. The definition of the precise role of glycosylation and the mechanism of biosynthesis will be facilitated by a detailed understanding of the genes involved. (C) 2002 Federation of European Microbiological Societies. Published by Elsevier Science B.V. All rights reserved.

Aspectos epidemiológicos da meningite meningocócica no município de São Paulo (Brasil), no período de 1968 a 1974

Estudo epidemiológico da meningite meningocócica no município de São Paulo no período de janeiro de 1968 a junho de 1974. A partir de julho de 1971 uma epidemia causada pelo meningococo sorogrupo C ocorreu na área. Em abril de 1974 foi observado o início de uma segunda epidemia determinada pelo meningococo sorogrupo A. Os maiores coeficientes de morbidade durante o período estudado ocorreram: nos meses frios; nos distritos sanitários da periferia do município; no grupo etário de 0 a 4 anos, no sexo masculino. No primeiro mês das duas epidemias diferiu significantemente o grupo etário mais atingido. A letalidade decresceu de 15,0% em 1968-1970 para 7,9% em 1971-1974. Ela apresentou, durante o período epidêmico, uma variação sazonal no sentido inverso ao da morbidade.

Imunidade conferida por vacinas anti-meningocócicas

Em razão da recente epidemia de doença meningocócica causada por N. meningitidis B na Grande São Paulo, Brasil, foi feita revisão das epidemias dessa doença ocorridas no Brasil desde o início do século e uma análise das vacinas atuais contra N. meningitidis A, C, Y e W135. Também são discutidos os mais recentes avanços no desenvolvimento e aplicação de vacina contra M meningitidis B, um desafio constante para os maiores centros de pesquisa de todo o mundo.

Doença meningocócica: epidemiologia e controle dos casos secundários

Aspectos epidemiológicos da doença meningocócica registrados a partir da segunda metade da década de 80 impulsionaram as autoridades de saúde pública a discutirem as medidas de controle disponíveis. A ocorrência da doença entre adolescentes e o registro de surtos envolvendo escolas são os dois pontos que mais pressionaram uma revisão das medidas de controle disponíveis. O uso das vacinas antimeningocócicas polissacarídeas e as recomendações para o controle de surtos localizados (clusters) são outros aspectos que mereceram atenção recentemente. Objetivou, assim, apresentar um panorama atual de alguns aspectos da epidemiologia e do controle dos casos secundários da doença meningocócica.

Letalidade na epidemiologia da doença meningocócica: estudo na região de Campinas, SP, 1993 a 1998

OBJETIVO: Analisar a tendência da letalidade e da incidência da doença meningocócica no período de 1993 a 1998 na região de Campinas, SP, abrangendo cinco municípios de seu entorno (1,2 milhões de habitantes). MÉTODOS: Foi realizado estudo longitudinal retrospectivo de todos os casos notificados (375) da doença meningocócica pela vigilância epidemiológica regional. Por meio de análise de regressão logística foram identificados os fatores associados ao aumento da letalidade dessa doença. RESULTADOS: Os anos de 1996 e de 1997 apresentaram maiores coeficientes de letalidade (23,8%), coincidindo com picos de incidência do sorogrupo B, altos percentuais de meningococcemia e menor investigação etiológica. Observou-se padrão sazonal e predomínio da circulação da Neisseria meningitidis das cepas B:4:P1.15 e C:2b:P1.3. Os fatores relacionados com o aumento da letalidade pela análise de regressão logística foram: presença de meningococcemia, com ou sem meningite (odds ratio ajustado (ORaj) 13,88 e intervalo de confiança de 95% (IC) 4,68-42,13); idade acima de 30 anos (ORaj 6,42; IC 2,32-17,80); idade inferior a 1 ano (ORaj 2,95; IC 1,55-5,63); e sorogrupo B (ORaj 2,33; IC 1,14- 4,79). CONCLUSÕES: A septicemia, a idade e o sorogrupo mostraram-se variáveis preditoras de morte. Em alguns anos os coeficientes de letalidade apresentaram-se altos, indicando a necessidade de investigação da qualidade e da agilidade da assistência à saúde na prevenção dos óbitos. O percentual de identificação etiológica dos casos dificultou conclusões mais precisas sobre o comportamento epidemiológico das cepas.

Impacto da vacinação contra o Haemophilus influenzae b na redução de meningites, Goiás

OBJETIVO: Avaliar o impacto da vacinação contra o Haemophilus influenzae b na incidência de meningites em crianças menores de cinco anos de idade. MÉTODOS: Utilizou-se o delineamento tipo "antes-depois" para comparar as taxas de incidência de meningites por Haemophilus influenzae b nos períodos pré-vacinação (julho/95-junho/99) e pós-vacinação (julho/99-junho/2001) no Estado de Goiás. A definição de caso de meningite bacteriana seguiu os critérios da Organização Mundial de Saúde. As taxas de meningite por Streptococcus pneumoniae e Neisseria. meningitidis foram utilizadas para efeito de comparação. Para análise estatística foram utilizados o teste de chi2 e o t de Student. Valores de p<0,05 foram considerados estatisticamente significantes. RESULTADOS: Foi detectada meningite bacteriana aguda em 979 crianças no período de estudo. A incidência de meningite por Haemophilus influenzae b diminuiu de 10,8x10(5) no período pré-vacinal para 2,3x10(5) no segundo ano pós-vacina, significando 78% de redução no risco, principalmente na faixa etária de 7-23 meses (p<0,05). Foram prevenidos 65 casos de meningite por Haemophilus influenzae b. Observou-se aumento na incidência de meningite por S. pneumoniae. Foi observada falha vacinal em um caso. CONCLUSÕES: Expressivo declínio da incidência de meningite por Haemophilus influenzae b foi detectado, precocemente, logo após o primeiro ano de introdução da vacina contra o Haemophilus influenzae b. Assim, se faz necessária a vigilância contínua com instrumental de alta acurácia para: (i) detectar re-emergência do Haemophilus influenzae b; (ii) avaliar possibilidade de falha vacinal; (iii) identificar mudanças no padrão dos sorotipos do H. influenzae.

Bacterial antigen detection in cerebrospinal fluid by the latex agglutination test

Eighty purulent cerebrospinal fluid (CSF) samples from patients with clinical evidence of meningitis were studied using the Directigen latex agglutination (LA) kit to determine the presence of bacterial antigen in CSF. The results showed a better diagnostic performance of the LA test than bacterioscopy by Gram stain, culture and counterimmunoelectrophoresis (CIE), as far as Neisseria meningitidis groups B and C, and Haemophilus influenzae type b are concerned, and a better performance than bacterioscopy and culture considering Streptococcus pneumoniae. Comparison of the results with those of culture showed that the LA test had the highest sensitivity for the Neisseria meningitidis group C. Comparing the results with those of CIE, the highest levels of sensitivity were detected for N. meningitidis groups B and C. Regarding specificity, fair values were obtained for all organisms tested. The degree of K agreement when the LA test was compared with CIE exhibited better K indices of agreement for N. meningitidis groups B and C.

The use of oligonucleotide probes for meningococcal serotype characterization

In the present study we examine the potential use of oligonucleotide probes to characterize Neisseria meningitidis serotypes without the use of monoclonal antibodies (MAbs). Antigenic diversity on PorB protein forms the bases of serotyping method. However, the current panel of MAbs underestimated, by at least 50% the PorB variability, presumably because reagents for several PorB variable regions (VRs) are lacking, or because a number of VR variants are not recognized by serotype-defining MAbs12. We analyzed the use of oligonucleotide probes to characterize serotype 10 and serotype 19 of N. meningitidis. The porB gene sequence for the prototype strain of serotype 10 was determined, aligned with 7 other porB sequences from different serotypes, and analysis of individual VRs were performed. The results of DNA probes 21U (VR1-A) and 615U (VR3-B) used against 72 N. meningitidis strains confirm that VR1 type A and VR3 type B encode epitopes for serotype-defined MAbs 19 and 10, respectively. The use of probes for characterizing serotypes possible can type 100% of the PorB VR diversity. It is a simple and rapid method specially useful for analysis of large number of samples.

Infection and immune-mediated meningococcal-associated arthritis: combination features in the same patient

We present a case of a 16-year-old male patient with sudden-onset, rash, arthritis and meningitis by Neisseria meningitidis one week after an acute upper respiratory infection. On the 10th day of treatment followed by neurological and arthritis clinical improvement, he presented once again a tender and swollen left knee with a moderate effusion, and active and passive range of motion was severely limited secondary to pain, and when he was submitted to surgical drainage and synovial fluid analysis he showed inflammatory characteristics. A non-steroidal anti-inflammatory drug was taken for five days with complete improvement of symptoms. The case is notable for its combination of features of septic and immune-mediated arthritis, which has rarely been reported in the same patient.

Avaliação do Estado Vacinal em Crianças Internadas

Introdução: O Programa Nacional de Vacinação (PNV) é um programa universal e gratuito, sendo uma das suas características a acessibilidade sem qualquer tipo de barreira. Apesar do inquestionável êxito do PNV desde o seu início em 1965, poderão persistir assimetrias sociais na sua aplicação, com grupos populacionais com níveis de protecção inferiores ao desejado e risco de desenvolvimento de bolsas de susceptíveis,possibilitando a reemergência de doenças já controladas ou mesmo eliminadas no nosso país, situações que urge diagnosticar e prevenir. Objectivo: Avaliar o estado vacinal de crianças internadas numa enfermaria de Pediatria Geral e na Unidade de Infecciologia do Hospital Dona Estefânia, durante um ano, e detectar obstáculos à vacinação, quer relacionados com serviços de saúde, quer relacionados com as características sócio-demográficas da população. Adicionalmente, pretendeu-se avaliar a adesão a algumas vacinas não contempladas no PNV à data do estudo. Material e Métodos: Estudo transversal que decorreu entre Janeiro e Dezembro de 2004. Incluiu o preenchimento de um inquérito pelos pais e a análise dos dados do boletim de vacinas. As perguntas aos pais incluíam características sociais e a auto-avaliação da acessibilidade à vacinação no Centro de Saúde. Para este estudo definiu-se atraso vacinal como o não cumprimento da vacinação nas datas estabelecidas, independentemente da duração do atraso. Resultados e conclusões: Nos 324 inquéritos analisados, 90% das crianças apresentava o calendário vacinal actualizado. Os factores de risco associados ao incumprimento do PNV foram a raça negra, a etnia cigana, a baixa escolaridade dos pais e a ausência de seguimento médico. Das vacinas extra-PNV à data do estudo analisadas, a vacina contra Neisseria meningitidis C (NmC) foi administrada a 30% das crianças e a vacina conjugada heptavalente contra Streptococcus pneumoniae (Pn7) a 23%, sendo que 18% das crianças tinham ambas as vacinas. Estas vacinas foram administradas predominantemente às crianças de raça caucasiana (94%), com agregados familiares pequenos (79%), seguidas por pediatra (75%)e cujos pais tinham pelo menos o 9º ano de escolaridade. Apenas 2 % dos inquiridos classificaram a acessibilidade à vacinação no Centro de Saúde como difícil.

Meningite Bacteriana no Recém-Nascido. Casuística de 12 Anos

Objectivo — Conhecer a epidemiologia da meningite bacteriana em recém-nascidos admitidos na Unidade de Cuidados Intensivos Neonatais do Hospital de Dona Estefânia. Doentes e métodos — Foi feita a revisão dos processos de recém-nascidos admitidos na Unidade de Cuidados Intensivos Neonatais do Hospital de Dona Estefânia de Janeiro de 1985 a Dezembro de 1996 — 12 anos, provenientes da maternidade do Hospital ou do exterior. Foram excluídas as infecções congénitas e as crianças com idade superior a 28 dias. Definiu-se como precoce a infecção com início nas primeiras 72 horas de vida. Resultados — Houve 36 casos de meningite bacteriana correspondendo a 1,1% das admissões. A incidência de meningite bacteriana precoce na Maternidade do Hospital foi 0,13 por mil nados-vivos. Vinte e quatro crianças eram do sexo masculino (66,7%), 7 eram pré-termo, 4 de baixo peso e 1 de muito baixo peso. Dez recém-nascidos tiveram meningite precoce (27,8%) e 26 (72,2%) meningite tardia. Houve isolamento do agente bacteriano no líquido cefalorraquidiano em 27 crianças (77,1%): E. coli (n=7); Streptococcus do grupo B(SGB) (n=6); Klebsiella pneumoniae (n=3); Proteus mirabilis (n=2), Listeria monocytogenes (n=1), Streptococcus bovis (n=1), Staphylococcus aureus (n=1), Neisseria meningitidis (n=2) e Salmonella tiphy (n=1). Houve ainda o isolamento de 3 Gram negativos não identificados. A hemocultura foi positiva em 19 de 32 colheitas (59,4%). Na ausência de terapêutica antibiótica, em 6 casos a cultura do líquor foi positiva e a hemocultura negativa e noutros 2 ambas as culturas foram negativas. Durante o internamento faleceram 9 recém-nascidos — mortalidade de 25% e em 11 foram detectadas sequelas. Conclusão — Houve um predomínio de casos de meningite tardia, em recém-nascidos de termo e do sexo masculino. Os agentes mais frequentemente encontrados foram a E. coli e a Streptococcus do grupo B.