Genetic characterization of pilin glycosylation and phase variation in Neisseria meningitidis

Pili of Neisseria meningitidis are a key virulence factor, being the major adhesin of this capsulate organism and contributing to specificity for the human host. Pili are post-translationally modified by addition of either an O-linked trisaccharide, Gal (beta1-4) Gal (alpha1-3) 2,4-diacetamido-2,4,6-trideoxyhexose or an O-linked disaccharide Gal (alpha1,3) GlcNAc. The role of these structures in meningococcal pathogenesis has not been resolved. In previous studies we identified two separate genetic loci, pglA and pglBCD, involved in pilin glycosylation. Putative functions have been allocated to these genes; however, there are not enough genes to account for the complete biosynthesis of the described structures, suggesting additional genes remain to be identified. In addition, it is not known why some strains express the trisaccharide structure and some the disaccharide structure. In order to find additional genes involved in the biosynthesis. of these structures, we used the recently published group A strain Z2491 and group B strain MC58 Neisseria meningitidis genomes and the unfinished Neisseria meningitidis group C strain FAM18 and Neisseria gonorrhoeae strain FA1090 genomes to identify novel genes involved in pilin glycosylation, based on homology to known oligosaccharide biosynthetic genes. We identified a new gene involved in pilin glycosylation designated pglE and examined four additional genes pgIB/B2, pglF, pglG and pglH. A strain survey revealed that pglE and pglF were present in each strain examined. The pglG, pglH and pgIB2 polymorphisms were not found in strain C311#3 but were present in a large number of clinical isolates. Insertional mutations were constructed in pglE and pglF in N. meningitidis strain C311#3, a strain with well-defined lipopolysaccharide (LPS) and pilin-linked glycan structures. Increased gel migration of the pilin subunit molecules of pglE and pglF mutants was observed by Western analysis, indicating truncation of the trisaccharide structure. Antisera specific for the C311#3 trisaccharide failed to react with pilin from these pglE and pglF mutants. GC-MS analysis of the sugar composition of the pglE mutant showed a reduction in galactose compared with C311#3 wild type. Analysis of amino acid sequence homologies has suggested specific roles for pglE and pglF in the biosynthesis of the trisaccharide structure. Further, we present evidence that pglE, which contains heptanucleotide repeats, is responsible for the phase variation between trisaccharide and disaccharide structures in strain C311#3 and other strains. We also present evidence that pglG, pglH and pgIB2 are potentially phase variable.

Identification and characterization of pptA: a gene involved in the phase-variable expression of phosphorylcholine on pili of Neisseria meningitidis

Pili of pathogenic Neisseria are major virulence factors associated with adhesion, cytotoxicity, twitching motility, autoaggregation, and DNA transformation. Pili are modified posttranslationally by the addition of phosphorylcholine. However, no genes involved in either the biosynthesis or the transfer of phosphorylcholine in Neisseria meningitidis have been identified. In this study, we identified five candidate open reading frames (ORFs) potentially involved in the biosynthesis or transfer of phosphorylcholine to pilin in N. meningitidis. Insertional mutants were constructed for each ORF in N. meningitidis strain C311#3 to determine their effect on phosphorylcholine expression. The effect of the mutant ORFs on the modification by phosphorylcholine was analyzed by Western analysis with phosphorylcholine-specific monoclonal antibody TEPC-15. Analysis of the mutants showed that ORF NMB0415, now defined as pptA (pilin phosphorylcholine transferase A), is involved in the addition of phosphorylcholine to pilin in N. meningitidis. Additionally, the phase variation (high frequency on-off switching of expression) of phosphorylcholine on pilin is due to changes in a homopolymeric guanosine tract in pptA.

Entre mortificações e resistências : a saúde e o psicotrópico no sistema prisional

A saúde e o uso do psicotrópico no sistema prisional habitam um paradoxo. O sistema penitenciário, nas últimas décadas, passou por algumas transformações. No mundo, as estatísticas apontam crescimento populacional carcerário e prisões superlotadas, em condições precárias. No Brasil, a situação não é diferente: em 10 anos a população prisional brasileira duplicou e as condições de confinamento são paupérrimas, o que acaba contribuindo para a prevalência de doenças infectocontagiosas. Diante desta realidade, em 2003 homologou-se o Plano Nacional de Saúde no Sistema Penitenciário (PNSSP) que, em consonância com os princípios do Sistema Único de Saúde, visa garantir a integralidade e a universalidade de acesso aos serviços de saúde para a população penitenciária. O estado do Espírito Santo aderiu ao PNSSP e formulou o Plano Operativo Estadual de Atenção Integral à Saúde da População Prisional (2004), contudo, foi a partir de 2010 que se efetivou o acesso aos serviços de saúde prisional capixaba. Neste contexto, a pesquisa de mestrado buscou investigar as práticas de saúde no sistema prisional e as formas de usos do psicotrópico por presos da Penitenciária de Segurança Máxima II (PSMA II), localizada no Complexo Penitenciário de Viana, Espírito Santo. Para tanto, foi necessário habitar o sistema penitenciário capixaba e realizar entrevistas semiestruturadas com profissionais da gestão de saúde prisional da Secretaria Estadual de Justiça do Espírito Santo, com profissional da área da medicina psiquiátrica e com presos da PSMA II. Dessa forma, foi possível observar que a saúde no sistema penitenciário, bem como os usos do psicotrópico, encontram-se em um espaço poroso. As práticas de saúde podem fortalecer estratégias de controle e produzir mortificação, como podem escapar dos investimentos biopolíticos e produzir resistência. O uso do medicamento psicotrópico por sujeitos privados de liberdade encontra-se nessa mesma ambivalência: podem servir como instrumentos regularizadores de captura, como podem produzir autonomia nas suas formas de uso pelos presos. Por fim, entre mortificações e resistências, afirma-se que é o próprio preso que administrará os tensionamentos desse paradoxo e irá produzir vida, potência de vida.

O isolamento no Hospital Colônia Pedro Fontes, Itanhenga/ES e a caracterização da população do Educandário Alzira Bley no período de 1937 a 1979

Caracteriza e analisa a população do Educandário, com as informações provenientes de uma fonte de dados documental e histórica contida nos dois livros de registros do Educandário e seus arquivos fotográficos. As informações sobre as 3.432 pessoas compõem um banco de dados que foi construído durante a realização desta pesquisa e as fotografias foram digitalizadas. O Educandário Alzira Bley, localiza-se na BR 101 - km 9, bairro de Itanhenga - Cariacica/ES. No estudo foram realizadas entrevistas semiestruturadas com funcionários e ex-internos do Educandário, que deram vida e movimento às análises dos gráficos e tabelas elaborados a partir do banco de dados. Para o embasamento teórico do estudo da população são empregados conceitos pertinentes à transição demográfica e à transição epidemiológica, às migrações forçadas, às redes migratórias e às características da população (sexo, idade, cor, origem e suas variações) que forneceram os elementos para a análise do estado da população em diferentes momentos históricos. A Geografia Histórica completa os referenciais teóricos desta investigação, pois muitas características geográficas requerem estudos históricos para uma explicação satisfatória de como chegaram ao que são hoje. As fotografias, os depoimentos e livros de registros do Educandário propiciaram a caracterização da população que passou e/ou viveu no Educandário Alzira Bley ao longo do período das internações compulsórias no Hospital Colônia Pedro Fontes (1937-1979). Com a realização desta investigação chegamos às seguintes conclusões: a) cada geração é vítima do conhecimento científico do seu tempo; b) a transição demográfica encontrava-se em sua primeira fase nos meados do século XX, e os índices elevados de mortalidade e de fecundidade eram observados na população estudada; c) a transição epidemiológica, também em curso no Espírito Santo era caracterizada por elevada incidência das doenças infectocontagiosas, dentre as quais a hanseníase era ainda uma doença sem cura. d) o isolamento dos hansenianos em hospitais colônias, bem como seus filhos em preventórios foram movimentos de migração forçada; e) a internação compulsória dos hansenianos em hospitais colônias desencadeava uma migração em rede de familiares e demais parentes e amigos que pudessem estar com a doença.

Complicações perinatais no Hospital Universitário Cassiano Antonio de Moraes: uma questão de idade?

A população brasileira vem passando por uma transição demográfica e epidemiológica, caracterizadas por aumento na expectativa de vida, diminuições nas taxas de mortalidade, natalidade e fecundidade, aumento da escolaridade, diminuição do desemprego, aumento das enfermidades crônico-degenerativas e diminuição das enfermidades infectocontagiosas. Tais transições vêm afetando também a perinatologia, com aumento proporcional e absoluto das gestações tardias tanto no Espírito Santo quanto no Brasil. Este estudo realizou uma análise retrospectiva das gestações tardias no HUCAM, comparando as mesmas com as gestações de mulheres adolescentes e adultas jovens quanto aos seguintes desfechos perinatais: anomalia fetal, hipóxia no primeiro e quinto minuto de vida, duração da gestação, peso ao nascer e tipo de parto. As variáveis foram analisadas categoricamente, e comparadas através de análise bivariada, utilizando-se o Teste Exato de Fisher, e através de regressão logística. Na análise bivariada, foi encontrada apenas associação entre a idade materna e o tipo de parto, mas esta associação não foi confirmada na regressão logística. Analisando outros fatores relativos à gestação, restou evidenciado uma associação positiva entre um menor número de consultas pré-natais e uma maior frequência de hipóxia no recém-nascido e de prematuridade (odds ratio de 2,9 e 5,7, respectivamente). Ao final deste trabalho são elaboradas propostas para aprimoramento da coleta e do armazenamento de dados acerca da gestação no HUCAM, e para otimização da assistência pré-natal das gestantes atendidas pelo hospital, visando melhorar os desfechos perinatais encontrados.

Participação da apolipoproteína-E na atividade microbicida “in vitro” contra o Mycobacterium tuberculosis

A parede celular de Mycobacterium tuberculosis (Mtb) é constituída por 60% de lipídios, impedindo a passagem de uma grande quantidade de substâncias, além de desempenhar um importante papel na imunopatogênese. A apresentação desses antígenos aos linfócitos se dá por meio de moléculas do tipo CD1.Por sua vez a Apolipoproteína-E (ApoE), glicoproteína amplamente distribuída nos tecidos, pode facilitar a apresentação de lipídios pelo CD1. A ApoE possui três principais alelos ApoE- 2, 3 e 4, que codificam três isoformas de proteínas, tipos 2, 3 e 4, que possuem diferentes estruturas e funções. A presença de determinadas isoformas da ApoE está associada a doenças infecciosas, como herpes labial, dano hepático severo causado pelo vírus da hepatite C, diarréia infantil e tuberculose pulmonar. Neste contexto, avaliamos a participação da ApoE na atividade microbicida in vitro frente ao Mtb. Para tanto, foram arrolados 13 indivíduos PPD-, 17 indivíduos PPD+ e 4 indivíduos com tuberculose pulmonar ativa. O uso de plasma humano depletado de ApoE nos experimentos de atividade microbicida in vitro mostraram um aumento significante (p=0,02) no número de micobactérias (431.5 ± 81.92 UFC) quando comparado ao grupo controle (313.0 ± 74.61 UFC). Esses resultados foram confirmados por um modelo experimental utilizando esplenócitos de camundongos de camundongos C57BL/6 (815.9 ± 76.32 UFC) e animais APOE nocaute (1133 ± 86.85 UFC) (p = 0.021). Quanto à produção de IL-10, no grupo PPD+, observamos que o grupo com depleção de ApoE (866.7 ± 447.8) apresentou uma produção menor desta citocina com relação ao controle infectado (1089 ± 481.3) (p=0,023). Já em relação ao IFN-, em ambos os grupos observou-se, após 72 horas, uma tendência à diminuição da produção dessa citocina no grupo com depleção, com relação ao grupo controle. Esses dados sugerem que a ApoE tem papel distinto na ativação da resposta imune e sua ausência pode prejudicar a resposta imune frente à tuberculose

Análise transcriptômica da interação mamoeiro-Papaya Meleira Virus

O mamoeiro (Carica papaya L.) é uma das fruteiras mais cultivadas nas regiões tropicais e subtropicais do mundo. O Brasil faz parte do grupo dos países que mais produzem e exportam mamão no mundo. O Espírito Santo e a Bahia são responsáveis por mais de 70% da área brasileira produtora deste fruto. Porém, doenças causadas por microrganismos infecciosos afetam de modo considerável sua produção. Entre as principais doenças, destaca-se a meleira do mamoeiro, causada pelo Papaya meleira virus (PMeV), que ainda não possui uma cultivar resistente. Interessantemente os sintomas somente são desencadeados após a frutificação. Os mecanismos moleculares envolvidos no desenvolvimento dos sintomas e na resposta de defesa da planta ao PMeV ainda não foram esclarecidos. Para entender os pontos chaves desta interação, que permitam o desenvolvimento de metodologias de melhoramento genético, um estudo transcriptômico foi abordado. A tecnologia RNA-seq foi usada para o sequenciamento do transcriptoma a partir de plantas com 3, 6 e 8 meses de idade após plantio, inoculadas e não inoculadas com o PMeV. Os genes diferencialmente expressos nos 3 tempos e nas duas condições foram preditos e analisados. Estas análises revelaram um padrão de expressão geral dos genes envolvidos nesta interação. Foram encontrados 21 genes com o perfil de expressão alterado nas plantas inoculadas exclusivamente nos seis meses de idade. Destes, 8 genes envolvidos em processos de respostas de defesa e morte celular, resposta ao estresse e resposta ao estímulo biótico e abiótico foram reprimidos; enquanto os demais (13 genes), envolvidos principalmente em processos metabólicos primários, biogêneses, diferenciação e ciclo celular, comunicação e crescimento celular, bem como processos envolvidos em reprodução, e desenvolvimento da floração, foram superexpressos. Estes resultados sugerem que, aos seis meses de idade, a planta é obrigada a alterar seu programa de expressão gênica, direcionando a resposta para os processos próprios do desenvolvimento, requeridos nesse estádio fisiológico, que primam sob a resposta ao estresse, fato que finalmente leva ao desenvolvimento dos sintomas.

Stochastic effects in a seasonally forced epidemic model

The interplay of seasonality, the system's nonlinearities and intrinsic stochasticity, is studied for a seasonally forced susceptible-exposed-infective-recovered stochastic model. The model is explored in the parameter region that corresponds to childhood infectious diseases such as measles. The power spectrum of the stochastic fluctuations around the attractors of the deterministic system that describes the model in the thermodynamic limit is computed analytically and validated by stochastic simulations for large system sizes. Size effects are studied through additional simulations. Other effects such as switching between coexisting attractors induced by stochasticity often mentioned in the literature as playing an important role in the dynamics of childhood infectious diseases are also investigated. The main conclusion is that stochastic amplification, rather than these effects, is the key ingredient to understand the observed incidence patterns.

Geographical patterns of proportionate mortality for the most common causes of death in Brazil

Mortality due to chronic diseases has been increasing in all regions of Brazil with corresponding decreases in mortality from infectious diseases. The geographical variation in proportionate mortality for chronic diseases for 17 Brazilian state capitals for the year 1985 and their association with socio-economic variables and infectious disease was studied. Calculations were made of correlation coefficients of proportionate mortality for adults of 30 years or above due to ischaemic heart disease, stroke and cancer of the lung, the breast and stomach with 3 socio-economic variables, race, and mortality due to infectious disease. Linear regression analysis included as independent variables the % of illiteracy, % of whites, % of houses with piped water, mean income, age group, sex, and % of deaths caused by infectious disease. The dependent variables were the % of deaths due to each one of the chronic diseases studied by age-sex group. Chronic diseases were an important cause of death in all regions of Brazil. Ischaemic heart diseases, stroke and malignant neoplasms accounted for more than 34% of the mortality in each of the 17 capitals studied. Proportionate cause-specific mortality varied markedly among state capitals. Ranges were 6.3-19.5% for ischaemic heart diseases, 8.3-25.4% for stroke, 2.3-10.4% for infections and 12.2-21.5% for malignant neoplasm. Infectious disease mortality had the highest (p < 0.001) correlation with all the four socio-economic variables studied and ischaemic heart disease showed the second highest correlation (p < 0.05). Higher socio-economic level was related to a lower % of infectious diseases and a higher % of ischaemic heart diseases. Mortality due to breast cancer and stroke was not associated with socio-economic variables. Multivariate linear regression models explained 59% of the variance among state capitals for mortality due to ischaemic heart disease, 50% for stroke, 28% for lung cancer, 24% for breast cancer and 40% for stomach cancer. There were major differences in the proportionate mortality due to chronic diseases among the capitals which could not be accounted for by the social and environmental factors and by the mortality due to infectious disease.

New insights into host-parasite ubiquitin proteome dynamics in P. falciparum infected red blood cells using a TUBEs-MS approach

Malaria, caused by Plasmodium falciparum (P. falciparum), ranks as one of the most baleful infectious diseases worldwide. New antimalarial treatments are needed to face existing or emerging drug resistant strains. Protein degradation appears to play a significant role during the asexual intraerythrocytic developmental cycle (IDC) of P. falciparum. Inhibition of the ubiquitin proteasome system (UPS), a major intracellular proteolytic pathway, effectively reduces infection and parasite replication. P. falciparum and erythrocyte UPS coexist during IDC but the nature of their relationship is largely unknown. We used an approach based on Tandem Ubiquitin-Binding Entities (TUBEs) and 1D gel electrophoresis followed by mass spectrometry to identify major components of the TUBEs-associated ubiquitin proteome of both host and parasite during ring, trophozoite and schizont stages. Ring-exported protein (REX1), a P. falciparum protein located in Maurer's clefts and important for parasite nutrient import, was found to reach a maximum level of ubiquitylation in trophozoites stage. The Homo sapiens (H. sapiens) TUBEs associated ubiquitin proteome decreased during the infection, whereas the equivalent P. falciparum TUBEs-associated ubiquitin proteome counterpart increased. Major cellular processes such as DNA repair, replication, stress response, vesicular transport and catabolic events appear to be regulated by ubiquitylation along the IDC P. falciparum infection.

Accessing Planktothrix species diversity and associated toxins using quantitative real-time PCR in natural waters

Tese de Doutoramento em Biologia apresentada à Faculdade de Ciências da Universidade do Porto, 2015.

Epidemiologic transition in northern Angola: discussion of cumulative results from CISA (Health Research Centre of Angola)

The 41 years of armed conflict (1961 to 2002) resulted in a poor development of the health care and education infrastructures, and forced the relocation of people to safer places, namely major urban cities like Luanda. This phase was characterized by typical demographic, nutritional and epidemiological profiles. With the end of this period Angola has been repeatedly ranked as one of the three fastest growing economies in the world, and along with the social stabilization and globalization, the country is facing the introduction of new medical technologies, improvement of health sys-tems and services, better access to them, and overall better quality of life. These changes could also be translating into socio-cultural, demographic and nutritional changes which in turn may leading to changes in the epidemiological profile of the country. Thus, the emergence of non-communicable diseases are likely to become an increasingly im-portant public health problem in Angola. Also, considering that several infectious diseases persist, our weakened health system will have to face a double burden. Thus, disease surveillance data on non-communicable diseases to determine their prevalence and impact, along with the major behavioural risk factors like consumption of tobacco, alcohol, diets and physical inactivity are urgently needed.

Ill-defined causes of death in Brazil: a redistribution method based on the investigation of such causes

OBJECTIVE To propose a method of redistributing ill-defined causes of death (IDCD) based on the investigation of such causes.METHODS In 2010, an evaluation of the results of investigating the causes of death classified as IDCD in accordance with chapter 18 of the International Classification of Diseases (ICD-10) by the Mortality Information System was performed. The redistribution coefficients were calculated according to the proportional distribution of ill-defined causes reclassified after investigation in any chapter of the ICD-10, except for chapter 18, and used to redistribute the ill-defined causes not investigated and remaining by sex and age. The IDCD redistribution coefficient was compared with two usual methods of redistribution: a) Total redistribution coefficient, based on the proportional distribution of all the defined causes originally notified and b) Non-external redistribution coefficient, similar to the previous, but excluding external causes.RESULTS Of the 97,314 deaths by ill-defined causes reported in 2010, 30.3% were investigated, and 65.5% of those were reclassified as defined causes after the investigation. Endocrine diseases, mental disorders, and maternal causes had a higher representation among the reclassified ill-defined causes, contrary to infectious diseases, neoplasms, and genitourinary diseases, with higher proportions among the defined causes reported. External causes represented 9.3% of the ill-defined causes reclassified. The correction of mortality rates by the total redistribution coefficient and non-external redistribution coefficient increased the magnitude of the rates by a relatively similar factor for most causes, contrary to the IDCD redistribution coefficient that corrected the different causes of death with differentiated weights.CONCLUSIONS The proportional distribution of causes among the ill-defined causes reclassified after investigation was not similar to the original distribution of defined causes. Therefore, the redistribution of the remaining ill-defined causes based on the investigation allows for more appropriate estimates of the mortality risk due to specific causes.

Characteristics of HIV patients who missed their scheduled appointments

ABSTRACT OBJECTIVE: To analyze whether sociodemographic characteristics, consultations and care in special services are associated with scheduled infectious diseases appointments missed by people living with HIV. METHODS: This cross-sectional and analytical study included 3,075 people living with HIV who had at least one scheduled appointment with an infectologist at a specialized health unit in 2007. A secondary data base from the Hospital Management & Information System was used. The outcome variable was missing a scheduled medical appointment. The independent variables were sex, age, appointments in specialized and available disciplines, hospitalizations at the Central Institute of the Clinical Hospital at the Faculdade de Medicina of the Universidade de São Paulo, antiretroviral treatment and change of infectologist. Crude and multiple association analysis were performed among the variables, with a statistical significance of p ≤ 0.05. RESULTS: More than a third (38.9%) of the patients missed at least one of their scheduled infectious diseases appointments; 70.0% of the patients were male. The rate of missed appointments was 13.9%, albeit with no observed association between sex and absences. Age was inversely associated to missed appointment. Not undertaking anti-retroviral treatment, having unscheduled infectious diseases consultations or social services care and being hospitalized at the Central Institute were directly associated to missed appointments. CONCLUSIONS: The Hospital Management & Information System proved to be a useful tool for developing indicators related to the quality of health care of people living with HIV. Other informational systems, which are often developed for administrative purposes, can also be useful for local and regional management and for evaluating the quality of care provided for patients living with HIV.

Aetiology of diahrroea in children under five at the Bengo General Hospital, Angola

Diarrhoea is the second leading cause of death in children under five years being responsible for 760.000 deaths, corresponding to 9% of the total deaths in this age group. Africa is the region with more deaths due to diarrhoea (46%), followed by South Asia (38%). Three quarters of the total of deaths occurs within only 15 countries and Angola is in the 15th position with a record of 20,000 annual childhood deaths. Diarrhoeal disease can be caused by bacterial, viral and parasitic infectious agents and can be transmited through contaminated food or drinking water, or directly from person to person. Rotavirus and Escherichia coli were shown the most frequent pathogenic agents in developing countries. This study aims to identify the most frequent pathogenic agents of diarrhoea in children under five atttending the Bengo General Hospital (BGH)..