Regulation of inflammatory responses by the commensal microbiota.

It is well established that dysregulation of the interactions between the immune system and commensal bacteria is one factor that underpins the development and chronicity of a number of inflammatory diseases. Certain phyla of bacteria within the microbiota have been associated with 'health', but the mechanisms by which the presence of these bacteria supports a healthy environment are still being unravelled. Recent evidence indicates that one such mechanism involves the anti-inflammatory properties of fermentation products of fibre, short-chain fatty acids and their signalling through the G-protein coupled receptor GPR43. Recent findings also indicate that, even in health, bacterial communities harbour in the airways, indicating that direct exposure to bacterial products at this site may provide a further explanation for how commensal bacteria can regulate chronic airway inflammation.

Biodegradação de glifosato pela microbiota de solos cultivados com macieira

O glifosato é um herbicida sistêmico, pós-emergente, não seletivo do grupo dos organofosforados, sendo amplamente usado em pomares de macieira no sul do Brasil, podendo causar consequências negativas para microrganismos benéficos do solo. O objetivo deste trabalho foi avaliar a capacidade de biodegradação do glifosato pela microbiota de solos de pomares de macieira, com diferentes históricos de aplicação do produto. Para isso, amostras de solos da região de Vacaria, RS, foram utilizadas, cuja biodegradação do glifosato foi avaliada monitorando a liberação de CO2 pelos microrganismos durante 32 dias, bem como quantificando os resíduos de glifosato e seu metabólito, o ácido aminometilfosfônico (AMPA), no início e no final do período pela extração seguida de análise por cromatografia líquida de alta eficiência. Os resultados evidenciaram que houve degradação do glifosato pelos microrganismos edáficos durante o período avaliado com formação do metabólito AMPA. O glifosato diminuiu o número de bactérias do solo, porém favoreceu o aumento da atividade microbiana. As bactérias presentes nos solos com histórico de menor tempo de aplicação do herbicida apresentaram maior capacidade de degradação do produto, quando comparadas àquelas existentes em solos com maior período de aplicação de glifosato.

Solubilização Potencial de Fosfatos Mediada pela Microbiota Rizosférica de Eucalipto Cultivado em Topossequência Típica da Zona da Mata Mineira

O uso de fosfatos naturais, aliado ao adequado manejo de microrganismos do solo solubilizadores de fosfato, é uma alternativa para reduzir os custos da adubação fosfatada. No entanto, ambas as práticas requerem a avaliação prévia do potencial da microbiota rizosférica em solubilizar fontes de P pouco reativas em condições de campo. O objetivo deste trabalho foi avaliar o potencial da microbiota do solo de solubilizar os fosfatos de Ca, Fe, Al, além dos fosfatos naturais de Araxá e Catalão em amostras de solo rizosférico e não rizosférico de plantio do hibrido Eucalyptus grandis × E. urophylla, localizados em três pontos de uma topossequência típica da Zona da Mata de Minas Gerais. Adicionalmente, avaliou-se a atividade de fosfatases ácidas e alcalinas sob as mesmas condições experimentais. A microbiota rizosférica das plantas do topo e da baixada apresentou maior potencial de solubilização de fosfato de Ca (5.745,09 e 6.452,80 μg de P, respectivamente), enquanto o solo da encosta não apresentou diferenças entre as fontes inorgânicas testadas. O fosfato de Catalão foi a fonte de fosfato natural com maior potencial de solubilização (1.209,71 μg de P) pela microbiota do solo nas condições avaliadas. O pH final do meio de cultura correlacionou-se negativamente com os valores de P solubilizado, indicando que a acidificação do ambiente foi um dos mecanismos de solubilização utilizados pela microbiota rizosférica in vitro. A atividade das fosfatases ácida e alcalina foi maior na rizosfera de plantas do topo, área com maior teor de matéria orgânica. Não foi observada correlação clara entre o potencial de solubilização de fosfato ou a atividade das fosfatases com o diâmetro médio à altura do peito das árvores do plantio. Este estudo demonstra o efeito da topografia no potencial de solubilização da microbiota do solo, que é influenciada positivamente pelo teor de matéria orgânica do solo.

Microbiota present in cystic fibrosis lungs as revealed by whole genome sequencing.

Determination of the precise composition and variation of microbiota in cystic fibrosis lungs is crucial since chronic inflammation due to microorganisms leads to lung damage and ultimately, death. However, this constitutes a major technical challenge. Culturing of microorganisms does not provide a complete representation of a microbiota, even when using culturomics (high-throughput culture). So far, only PCR-based metagenomics have been investigated. However, these methods are biased towards certain microbial groups, and suffer from uncertain quantification of the different microbial domains. We have explored whole genome sequencing (WGS) using the Illumina high-throughput technology applied directly to DNA extracted from sputa obtained from two cystic fibrosis patients. To detect all microorganism groups, we used four procedures for DNA extraction, each with a different lysis protocol. We avoided biases due to whole DNA amplification thanks to the high efficiency of current Illumina technology. Phylogenomic classification of the reads by three different methods produced similar results. Our results suggest that WGS provides, in a single analysis, a better qualitative and quantitative assessment of microbiota compositions than cultures and PCRs. WGS identified a high quantity of Haemophilus spp. (patient 1) or Staphylococcus spp. plus Streptococcus spp. (patient 2) together with low amounts of anaerobic (Veillonella, Prevotella, Fusobacterium) and aerobic bacteria (Gemella, Moraxella, Granulicatella). WGS suggested that fungal members represented very low proportions of the microbiota, which were detected by cultures and PCRs because of their selectivity. The future increase of reads' sizes and decrease in cost should ensure the usefulness of WGS for the characterisation of microbiota.

Estudio comparativo de dos estrategias para el tratamiento del dolor durante la ablación de fibrilación auricular: analgesia frente a sedación

Antecedentes: Las aplicaciones de radiofrecuencia durante la ablación de la fibrilación auricular (FA) producen dolor y ansiedad. El tratamiento habitual se basa en la administración de analgésicos y sedación. La sedación intensa puede producir inestabilidad hemodinámica y desaturaciones.Objetivos: Comparar la incidencia de desaturaciones en relación a la utilización de dos protocolos distintos de tratamiento del dolor durante la ablación de FA. Uno de los protocolos está basado en la sedación con propofol (protocolo 1) y el otro en la analgesia intensa (protocolo 2).Resultados: Hemos analizado los datos de recogidos durante el procedimiento en un grupo de 43 pacientes tratados según el protocolo 1 y otro grupo de 43 pacientes tratados según el protocolo 2. Las variables analizadas han sido: la desaturación máxima, la dosis media de propofol y la dosis media de fentanilo. Las dosis de propofol necesarias en los pacientes del protocolo 1 han sido mayores que con el protocolo 2 (2,4±1,4mg/kg vs 1,7±0,5 mg/kg; p=0,005). La dosis de fentanilo en los pacientes del protocolo 1 han sido menores que en los del protocolo 2 (35,4±17,3mg vs 51,1±18,6mg vs; p<0,001). El 83,65% de los pacientes del protocolo 2 se mantuvo por encima del 94% de saturación frente al 58,1% de pacientes del protocolo 1. Conclusiones: Con el tratamiento basado en la analgesia para los procedimientos de ablación de FA se consigue que una menor proporción de pacientes tengan desaturaciones.

Gut microbiota metabolism of dietary fiber influences allergic airway disease and hematopoiesis.

Metabolites from intestinal microbiota are key determinants of host-microbe mutualism and, consequently, the health or disease of the intestinal tract. However, whether such host-microbe crosstalk influences inflammation in peripheral tissues, such as the lung, is poorly understood. We found that dietary fermentable fiber content changed the composition of the gut and lung microbiota, in particular by altering the ratio of Firmicutes to Bacteroidetes. The gut microbiota metabolized the fiber, consequently increasing the concentration of circulating short-chain fatty acids (SCFAs). Mice fed a high-fiber diet had increased circulating levels of SCFAs and were protected against allergic inflammation in the lung, whereas a low-fiber diet decreased levels of SCFAs and increased allergic airway disease. Treatment of mice with the SCFA propionate led to alterations in bone marrow hematopoiesis that were characterized by enhanced generation of macrophage and dendritic cell (DC) precursors and subsequent seeding of the lungs by DCs with high phagocytic capacity but an impaired ability to promote T helper type 2 (TH2) cell effector function. The effects of propionate on allergic inflammation were dependent on G protein-coupled receptor 41 (GPR41, also called free fatty acid receptor 3 or FFAR3), but not GPR43 (also called free fatty acid receptor 2 or FFAR2). Our results show that dietary fermentable fiber and SCFAs can shape the immunological environment in the lung and influence the severity of allergic inflammation.

Pó de forno de aciaria elétrica na microbiota do solo e no crescimento de soja

Devido à grande produção de resíduos de siderurgia, tem sido indicado seu aproveitamento na agricultura como fonte alternativa de micronutrientes. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da aplicação do pó de forno de aciaria elétrica na microbiota de solos e sua potencialidade no fornecimento de micronutrientes à soja. O experimento foi realizado em casa de vegetação, com delineamento inteiramente ao acaso, com dois tipos de solo (Latossolo Vermelho-Amarelo (LVA) e Latossolo Vermelho (LV)) e quatro doses de pó de aciaria elétrica (0, 0,75, 1,50 e 3,00 g vaso-1 equivalendo a 0, 1, 2 e 4 t ha-1), com quatro repetições. Os solos foram corrigidos e fertilizados antes da adição do resíduo e semeadura de soja inoculada, em vasos de plástico de 1,5 L (duas plantas por vaso). Na floração, coletaram-se as plantas e amostras de solo de todos os tratamentos, para determinação da matéria seca da parte aérea e raízes, teores foliares de B, Cu, Fe, Mn, Zn, Cd e Pb, número de nódulos e sua matéria seca, atividade da nitrogenase dos nódulos, presença de diazotróficos associativos, respiração microbiana, C-biomassa microbiana e qCO2. Há respostas diferenciadas das comunidades microbianas dos solos LVA e LV ao resíduo de siderurgia aplicado, e essas comunidades demonstram maior sensibilidade ao efeito do resíduo de siderurgia do que os parâmetros de crescimento e nodulação da soja. O resíduo de siderurgia apresenta potencial de utilização como fonte de Zn à cultura da soja, nas doses de 0,5 e 1,4 t ha-1 em relação ao LVA e LV, respectivamente.

Efeito da suplementação orgânica sobre a toxidez do fungicida clorotalonil na microbiota do solo

Avaliou-se o efeito da suplementação do solo com material orgânico (aveia nas proporções de 0, 7,5 e 15 g kg-1), sobre a toxidez do fungicida clorotalonil (0, 12 e 48 µg de i.a. g-1 de solo), na microbiota do solo. As avaliações ocorridas aos 11 e 26 dias após esta aplicação demonstraram que, embora tenha ocorrido uma recuperação do carbono da biomassa microbiana, as doses de aveia utilizadas ainda não foram suficientes para inibir o efeito adverso do fungicida. Os resultados de comprimento de hifas vivas demonstraram que não foi possível recuperar a população fúngica do solo na maior dose do fungicida.

Toxicidade do níquel em plantas de feijão e efeitos sobre a microbiota do solo

O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da adição de Ni ao solo (0, 2,3, 10,5, 47 e 210 mg kg-1), na presença e ausência de calcário, sobre: o desenvolvimento do feijoeiro; a fitodisponibilidade de Ni e algumas características biológicas do solo. O experimento foi conduzido em casa de vegetação, em Latossolo Vermelho distrófico. A dose de Ni de 210 mg kg-1 causou a morte de todas as plantas, tanto na presença como na ausência de calcário. Houve aumento da produção de grãos de feijão no tratamento que recebeu calcário. A concentração de Ni dos grãos aumentou com o incremento de Ni no solo, ultrapassando o limite máximo permitido, de 5 mg kg-1 de matéria fresca, na dose de 2,3 mg kg-1, indicando que a aplicação de calcário não foi suficiente para reduzir os teores de Ni no grão de feijão a níveis apropriados para o consumo. Observou-se diminuição da biomassa microbiana do solo nos tratamentos com altas concentrações de Ni, que foi acompanhada por aumento no qCO2. O qCO2 foi um indicador adequado do grau de estresse que teve a comunidade microbiana do solo com a adição de Ni.

Mutation in the human homeobox gene NKX5-3 causes an oculo-auricular syndrome.

Several dysmorphic syndromes affect the development of both the eye and the ear, but only a few are restricted to the eye and the external ear. We describe a developmental defect affecting the eye and the external ear in three members of a consanguineous family. This syndrome is characterized by ophthalmic anomalies (microcornea, microphthalmia, anterior-segment dysgenesis, cataract, coloboma of various parts of the eye, abnormalities of the retinal pigment epithelium, and rod-cone dystrophy) and a particular cleft ear lobule. Linkage analysis and mutation screening revealed in the first exon of the NKX5-3 gene a homozygous 26 nucleotide deletion, generating a truncating protein that lacked the complete homeodomain. Morpholino knockdown expression of the zebrafish nkx5-3 induced microphthalmia and disorganization of the developing retina, thus confirming that this gene represents an additional member implicated in axial patterning of the retina.

Avaliação qualitativa e quantitativa da microbiota do solo e da fixação biológica do nitrogênio pela soja

O objetivo deste trabalho foi definir, para as condições edafoclimáticas do Brasil, níveis aceitáveis de dispersão de alguns parâmetros biológicos, utilizados em estudos de impacto ambiental de novas tecnologias usadas na cultura da soja. Dois ensaios com soja convencional e transgênica foram conduzidos em 11 municípios de seis estados e no Distrito Federal; os parâmetros avaliados foram: carbono e nitrogênio da biomassa microbiana, respiração basal e quociente metabólico microbiano, eletroforese do DNA do solo em géis desnaturantes (DGGE), fixação biológica do nitrogênio, população de rizóbios, número e massa de nódulos secos, ocupação dos nódulos pelas estirpes de Bradyrhizobium, massa de matéria seca da parte aérea, nitrogênio total e nitrogênio como ureídos na parte aérea. A variabilidade temporal de: carbono e nitrogênio, da biomassa microbiana, da respiração basal e do quociente metabólico microbiano foi adequada, e o coeficiente de variação máximo aceitável foi estimado em 35%. A homogeneidade entre repetições, tratamentos e coletas foi confirmada por DGGE. Em solos pobres em nitrogênio, os parâmetros de massa de nódulos e massa da parte aérea, com coeficiente de variação máximo de 33 e 18%, respectivamente, foram adequados para avaliar a fixação biológica do N, que contribuiu com 72 a 88% do nitrogênio total da parte aérea.

Conjunto mínimo de parâmetros para avaliação da microbiota do solo e da fixação biológica do nitrogênio pela soja

O objetivo deste trabalho foi avaliar e validar um conjunto mínimo de parâmetros para o monitoramento, em campo, da microbiota do solo e da fixação biológica do N2 (FBN) pela soja. Os ensaios foram conduzidos em áreas de plantios comerciais (safra 2002/2003) e experimentais (safra 2004/2005), em blocos ao acaso. O C e o N da biomassa microbiana (CBM e NBM) mostraram-se adequados para a avaliação quantitativa da microbiota do solo e ambos os parâmetros foram correlacionados significativamente, portanto, apenas um deles precisa ser determinado. Foram obtidas correlações positivas e significativas entre a massa da parte aérea seca das plantas (MPAS) e o CBM e o NBM. A análise do DNA total do solo por eletroforese em géis desnaturantes (DGGE) detectou alterações qualitativas na microbiota do solo, relacionadas à homogeneidade da área e a diferenças entre tratamentos, áreas e coletas. A massa de nódulos secos (MNS) foi o melhor parâmetro para a avaliação da nodulação. Correlações significativas foram constatadas entre a MPAS e o N total acumulado na parte aérea (NTPA). Resultados semelhantes foram observados entre a MPAS e o N de ureídos (NTU). O monitoramento da FBN pela soja pode ser realizado apenas pela determinação da MNS e da MPAS.

Time-related action of Lactobacillus plantarum in the bacterial microbiota of shrimp digestive tract and its action as immunostimulant

The objective of this work was to assess the time-related action of probiotic Lactobacillus plantarum in the bacterial microbiota of the digestive tract of Litopenaeus vannamei, and the relation of total haemocyte count and serum phenol oxidase activity of shrimp challenged with Vibrio harveyi. Shrimps were fed with a probiotic-supplemented diet, for eight days, then shifted to a commercial diet. Shrimps fed only with the commercial diet served as control. Evaluations were made on the 8th day of experiment and repeated two, four, six and eight days later. Total lactic bacteria in the digestive tract was higher until the 4th day of evaluation in the probiotic-supplemented group. Vibrio spp. counts were higher in the control at days zero and two. Until the 4th day of evaluation, the total haemocyte counts in shrimps after challenge with V. harveyi were higher in probiotic-supplemented group than in control group. Significant difference was not observed in phenol oxidase activity. On the 6th day after shifting from supplemented to control diet, all parameters were equal in both groups, suggesting that the time-related action of L. plantarum in shrimp is short.

Comparison of the gut microbiota from soldier and worker castes of the termite Reticulitermes grassei

The bacterial microbiota from the whole gut of soldier and worker castes of the termite Reticulitermes grassei was isolated and studied. In addition, the 16S rDNA bacterial genes from gut DNA were PCR-amplified using Bacteria-selective primers, and the 16S rDNA amplicons subsequently cloned into Escherichia coli. Sequences of the cloned inserts were then used to determine closest relatives by comparison with published sequences and with sequences from our previous work. The clones were found to be affiliated with the phyla Spirochaetes, Proteobacteria, Firmicutes, Bacteroidetes, Actinobacteria, Synergistetes, Verrucomicrobia, and candidate phyla Termite Group 1 (TG1) and Termite Group 2 (TG2). No significant differences were observed with respect to the relative bacterial abundances between soldier and worker phylotypes. The phylotypes obtained in this study were compared with reported sequences from other termites, especially those of phylotypes related to Spirochaetes, Wolbachia (an Alphaproteobacteria), Actinobacteria, and TG1. Many of the clone phylotypes detected in soldiers grouped with those of workers. Moreover, clones CRgS91 (soldiers) and CRgW68 (workers), both affiliated with"Endomicrobia", were the same phylotype. Soldiers and workers also seemed to have similar relative protist abundances. Heterotrophic, poly-β-hydroxyalkanoate-accumulating bacteria were isolated from the gut of soldiers and shown to be affiliated with Actinobacteria and Gammaproteobacteria. We noted that Wolbachia was detected in soldiers but not in workers. Overall, the maintenance by soldiers and workers of comparable axial and radial redox gradients in the gut is consistent with the similarities in the prokaryotes and protists comprising their microbiota.

Efeito do hipoclorito de sódio sobre a microbiota de abacaxi 'Pérola' minimamente processado

Procurou-se determinar a menor concentração eficiente de hipoclorito de sódio (NaOCl) para desinfecção da casca, bem como avaliar a necessidade de utilização do mesmo agente sanitizante no banho de imersão da polpa do abacaxi 'Pérola' minimamente processado. Frutos previamente lavados foram desinfectados com NaOCl 100; 150 ou 200mg.L-1, durante 2 minutos. Após aproximadamente 24 horas de armazenamento refrigerado, os frutos foram descascados e fatiados mecanicamente. As fatias foram imersas em solução de NaOCl 20mg.L-1 ou em água (controle), durante 30 segundos. Após período de repouso, para drenagem do excesso de líquido, foram acondicionadas em embalagens de polietileno tereftalato e mantidas à temperatura de 4 ± 1°C, durante 16 dias. As análises microbiológicas, realizadas em intervalos de três dias, foram: coliformes a 35ºC, coliformes a 45ºC, bactérias aeróbias mesófilas e de bolores, e leveduras. Não foram detectados coliformes totais e fecais em nenhum dos tratamentos, durante 16 dias de armazenamento refrigerado. A desinfecção da casca com NaOCl 200mg.L-1, associada à sanitização da polpa do abacaxi com NaOCl 20mg.L-1, proporcionou menores populações de microrganismos aeróbios mesófilos e de bolores, e leveduras, tornando tais operações imprescindíveis na obtenção de produtos minimamente processados que ofereçam garantia de sanidade ao consumidor.