Discovery of stable and variable differences in the Mycobacterium avium subsp. paratuberculosis type I, II, and III genomes by pan-genome microarray analysis

Mycobacterium avium subsp. paratuberculosis is an important animal pathogen widely disseminated in the environment that has also been associated with Crohn's disease in humans. Three M. avium subsp. paratuberculosis genomotypes are recognized, but genomic differences have not been fully described. To further investigate these potential differences, a 60-mer oligonucleotide microarray (designated the MAPAC array), based on the combined genomes of M. avium subsp. paratuberculosis (strain K-10) and Mycobacterium avium subsp. hominissuis (strain 104), was designed and validated. By use of a test panel of defined M. avium subsp. paratuberculosis strains, the MAPAC array was able to identify a set of large sequence polymorphisms (LSPs) diagnostic for each of the three major M. avium subsp. paratuberculosis types. M. avium subsp. paratuberculosis type II strains contained a smaller genomic complement than M. avium subsp. paratuberculosis type I and M. avium subsp. paratuberculosis type III genomotypes, which included a set of genomic regions also found in M. avium subsp. hominissuis 104. Specific PCRs for genes within LSPs that differentiated M. avium subsp. paratuberculosis types were devised and shown to accurately screen a panel (n = 78) of M. avium subsp. paratuberculosis strains. Analysis of insertion/deletion region INDEL12 showed deletion events causing a reduction in the complement of mycobacterial cell entry genes in M. avium subsp. paratuberculosis type II strains and significantly altering the coding of a major immunologic protein (MPT64) associated with persistence and granuloma formation. Analysis of MAPAC data also identified signal variations in several genomic regions, termed variable genomic islands (vGIs), suggestive of transient duplication/deletion events. vGIs contained significantly low GC% and were immediately flanked by insertion sequences, integrases, or short inverted repeat sequences. Quantitative PCR demonstrated that variation in vGI signals could be associated with colony growth rate and morphology.

Genetic diversity of Mycobacterium avium isolates recovered from clinical samples and from the environment: molecular characterization for diagnostic purposes

Isolation of Mycobacterium avium complex (MAC) organisms from clinical samples may occur in patients without clinical disease, making the interpretation of results difficult. The clinical relevance of MAC isolates from different types of clinical samples (n = 47) from 39 patients in different sections of a hospital was assessed by comparison with environmental isolates (n = 17) from the hospital. Various methods for identification and typing (commercial probes, phenotypic characteristics, PCR for detection of IS1245 and IS901, sequencing of the hsp65 gene, and pulsed-field gel electrophoresis) were evaluated. The same strain was found in all the environmental isolates, 21 out of 23 (91.3%) of the isolates cultured from urine samples, and 5 out of 19 (26.3%) isolates from respiratory specimens. This strain did not cause disease in the patients. Testing best characterized the strain as M. avium subsp. hominissuis, with the unusual feature that 81.4% of these isolates lacked the IS1245 element. Contamination of certain clinical samples with an environmental strain was the most likely event; therefore, characterization of the environmental mycobacteria present in health care facilities should be performed to discard false-positive isolations in nonsterile samples, mainly urine samples. Molecular techniques applied in this study demonstrated their usefulness for this purpose.

Single-nucleotide polymorphism in two representative multidrug-resistant Mycobacterium bovis isolates collected from patients in a Spanish hospital harboring a human infection outbreak

Mycobacterium bovis is the etiological agent of tuberculosis in domestic and wild animals. Its involvement as a human pathogen has been highlighted again with the recent descriptions of transmission through dairy products (18), reactivation or primary infection in human immunodeficiency virus-infected patients (5), and association with meat industry workers, animal keepers, or hunters (3). Strains resistant to antituberculous drugs (M. bovis is naturally resistant to pyrazinamide) pose an additional risk (2). Several studies have demonstrated that mutations in target genes are associated with resistance to antituberculous drugs (4, 7, 10, 11, 16). However, most of them have been developed in Mycobacterium tuberculosis strains and limited data are available regarding M. bovis isolates. The aim of this study was to characterize by sequencing the main genes involved in antibiotic resistance in two multidrug-resistant (MDR) M. bovis isolates in a human outbreak detected in a hospital in Madrid that subsequently spread to several countries (5, 6, 15). The isolates were resistant to 11 drugs, but only their rpoB and katG genes have been analyzed so far (1, 14). We studied the first (93/R1) and last (95/R4) M. bovis isolates of this nosocomial outbreak, characterized by spoligotyping as SB0426 (hexacode 63-5F-5E-7F-FF-60 in the database at www.mbovis.org) (1, 13). Several genes involved in resistance to isoniazid (katG, ahpC, inhA, and the oxyR-ahpC intergenic region), rifampin (rpoB), streptomycin (rrs, rpsL), ethambutol (embB), and quinolones (gyrA) were studied. These genes, or fragments of genes, were amplified and sequenced as previously described (12). The sequence analysis revealed polymorphisms in five (ahpC, rpoB, rpsL, embB, and gyrA) out of nine analyzed genes (Table 1). Nucleotide substitutions in four genes cause a change in the encoded amino acid. Two additional synonymous mutations in ahpC and rpsL differentiated the first and last isolates from the outbreak.

Protection against Tuberculosis in Eurasian Wild Boar Vaccinated with Heat-Inactivated Mycobacterium bovis

Tuberculosis (TB) caused by Mycobacterium bovis and closely related members of the Mycobacterium tuberculosis complex continues to affect humans and animals worldwide and its control requires vaccination of wildlife reservoir species such as Eurasian wild boar (Sus scrofa). Vaccination efforts for TB control in wildlife have been based primarily on oral live BCG formulations. However, this is the first report of the use of oral inactivated vaccines for controlling TB in wildlife. In this study, four groups of 5 wild boar each were vaccinated with inactivated M. bovis by the oral and intramuscular routes, vaccinated with oral BCG or left unvaccinated as controls. All groups were later challenged with a field strain of M. bovis. The results of the IFN-gamma response, serum antibody levels, M. bovis culture, TB lesion scores, and the expression of C3 and MUT genes were compared between these four groups. The results suggested that vaccination with heat-inactivated M. bovis or BCG protect wild boar from TB. These results also encouraged testing combinations of BCG and inactivated M. bovis to vaccinate wild boar against TB. Vaccine formulations using heat-inactivated M. bovis for TB control in wildlife would have the advantage of being environmentally safe and more stable under field conditions when compared to live BCG vaccines. The antibody response and MUT expression levels can help differentiating between vaccinated and infected wild boar and as correlates of protective response in vaccinated animals. These results suggest that vaccine studies in free-living wild boar are now possible to reveal the full potential of protecting against TB using oral M. bovis inactivated and BCG vaccines

Infection of the central nervous system by Mycobacterium tuberculosis in patients infected with human immunodeficiency virus (the new neurotuberculosis)

Neurologic complications of HIV infection are numerous. This review focuses on the clinical presentation, diagnostic particularities and therapeutic issues of neurotuberculosis. The pertinent literature describing this important infection is succinctly summarized with a particular emphasis on the discussion of differences in clinical presentation between HIV-infected and -uninfected patients.

Viable mycobacterium avium subsp. paratuberculosis in retail artisanal coalho cheese from northeastern Brazil.

2014

Mycobacterium Bovis em queijo coalho artesanal em Parnaíba, Piauí.

O objetivo desse estudo foi detectar Mycobacterium bovis em queijo de coalho artesanal comercializado em Parnaíba, Piauí, por meio de cultivo microbiológico e pela Reação em Cadeia de Polimerase em Tempo Real.

Attività enzimatica ed inibizione della tirosin-fosfatasi A (MptpA) di Mycobacterium tuberculosis in funzione del pH

La tubercolosi è una malattia infettiva causata dal batterio patogeno Mycobacterium tuberculosis. Tale micobatterio è in grado di secernere due importanti tirosin-fosfatasi, MptpA e MptpB, che esplicano un importante ruolo come fattori di virulenza permettendo la sopravvivenza del batterio all’interno dell’ospite mediante evasione della risposta immunitaria. In particolare, MptpA è un membro della famiglia delle tirosin-fosfatasi a basso peso molecolare ed è composta da 163 amminoacidi (17,9 kDa). L’enzima impedisce la normale maturazione del fagosoma e la fusione fagosoma-lisosoma, attraverso la defosforilazione della proteina VPS33B, inibendo così la risposta cellulare all’infezione. Obiettivo del seguente lavoro di tesi è stato analizzare il comportamento catalitico di MptpAW152F, variante caratterizzata dalla presenza di un solo triptofano, in funzione del pH. È stata inoltre valutata l’eventuale inibizione dell’attività enzimatica ad opera di alcuni composti naturali, i glucosinolati e di un inibitore di sintesi (L335-M34). Lo studio cinetico effettuato in presenza del substrato fosfotirosina ha evidenziato la presenza di un secondo sito allosterico, adiacente al sito attivo dell’enzima, che influenza l’attività di MptpAW152F. Questo risulta essere un promettente bersaglio per la progettazione di nuovi farmaci ed inibitori selettivi. La valutazione di alcuni tra questi, come l’inibitore sintetico L335-M34 ha riportato risultati promettenti. I saggi di attività in pre-steady-state in funzione del pH e le analisi SPR hanno permesso di indagare ulteriormente l’affinità di legame tra MptpAW152F e la fosfotirosina e di evidenziare il riarrangiamento strutturale dell’enzima da una forma aperta ad una forma chiusa, cataliticamente attiva.

Sinergia entre o vírus HIV e o Mycobacterium tuberculosis

Unidade 2, atividade 1 do curso Manejo da coinfecção TB-HIV: videoaula em que a médica infectologista Denise Arakaki-Sanchez explica a associação sinérgica entre o Mycobacterium e o vírus da Imunodeficiência, e como juntos eles podem acarretar tantos distúrbios no corpo humano.

Sinergia entre o HIV e o Mycobacterium tuberculosis [transcrição da videoaula]

Unidade 2, atividade 1 do curso Manejo da coinfecção TB-HIV: transcrição da videoaula em que a médica infectologista Denise Arakaki-Sanchez explica a associação sinérgica entre o Mycobacterium e o vírus da Imunodeficiência, e como juntos eles podem acarretar tantos distúrbios no corpo humano.

Sinergia entre o vírus HIV e o Mycobacterium tuberculosis [versão para impressão]

Unidade 2, atividade 1 do curso Manejo da coinfecção TB-HIV: slides da aula em que a médica infectologista Denise Arakaki-Sanchez explica a associação sinérgica entre o Mycobacterium e o vírus da Imunodeficiência, e como juntos eles podem acarretar tantos distúrbios no corpo humano.

Controle de infecção pelo Mycobacterium tuberculosis nos serviços que atendem PVHA

Unidade 3, atividade 3, parte 1 do curso Organização de serviços para o atendimento de pessoas coinfectadas por TB-HIV. A infectologista Rossana Coimbra Brito fala sobre o acolhimento em serviços de saúde que atendem pessoas coinfectadas por TB e HIV. Aborda o conjunto de medidas superestimadas, subestimadas e/ou tratadas com desinformação no controle da coinfecção, em especial o controle pelo Mycobacterium tuberculosis, os riscos relacionados ao contagio no ambiente e os procedimentos, medidas de prevenção e biossegurança a serem adotados em unidades de saúde para a diminuição destes.

Medidas administrativas para o controle da infecção pelo Mycobacterium tuberculosis nos serviços que atendem PVHA

Unidade 3, atividade 3, parte 2 do curso Organização de serviços para o atendimento de pessoas coinfectadas por TB-HIV. A infectologista Rossana Coimbra Brito fala sobre o acolhimento em serviços de saúde que atendem pessoas coinfectadas por TB e HIV. O recurso foca nas medidas administrativas de impacto ao controle da infecção tuberculosa nas unidades de saúde. São relacionados a importância das medidas e os protocolos que visam reduzir exposição dos profissionais e pacientes a partículas infectantes. Evidencia a correta investigação e condução dos pacientes sintomático respiratórios e dos portadores de HIV/AIDS, como a baciloscopia e outros exames. Por fim, aborda as cinco etapas para a prevenção da transmissão de tuberculose em unidades de saúde.

Medidas de controle ambiental ou de engenharia para o controle da infecção pelo Mycobacterium tuberculosis nos serviços que atendem PVHA

Unidade 3, atividade 3, parte 3 do curso Organização de serviços para o atendimento de pessoas coinfectadas por TB-HIV. A infectologista Rossana Coimbra Brito fala sobre o acolhimento em serviços de saúde que atendem pessoas coinfectadas por TB e HIV. Aborda a importância do controle ambiental nas unidades de saúde, construídas de acordo com as normas vigentes que diminuam o risco de infecção por tuberculose. As medidas de controle ambiental devem visar a redução de partículas infectantes do ambiente, promover a maximização da ventilação natural e utilização de adequada da ventilação mecânica e luzes artificiais.

Medidas de proteção individual para o controle de infecção pelo Mycobacterium tuberculosis nos serviços que atendem PVHA

Unidade 3, atividade 3, parte 4 do curso Organização de serviços para o atendimento de pessoas coinfectadas por TB-HIV. A infectologista Rossana Coimbra Brito fala sobre o acolhimento em serviços de saúde que atendem pessoas coinfectadas por TB e HIV. Aborda a importância do controle ambiental nas unidades de saúde e a importância do controle desses pelos profissionais de saúde. Especifica as máscaras eficazes na proteção da saúde e os casos em que estas devem ser usadas. Aborda também a alocação e reutilização das máscaras bem como a orientação ao paciente do uso correto.