In Vitro Activity of Gentamicin-Loaded Bioabsorbable Beads against Different Microorganisms

Abstract: Osteomyelitis is responsible for high treatment costs, long hospital stays, and results in substantial morbidity. Treatment with surgical debridement and antibiotic-impregnated Polymethylmetacrylate (PMMA) beads is the standard of care, providing high local but low serum antibiotic concentrations, thereby avoiding systemic toxicity. However, for several reasons, the beads require surgical removal. Alternative antibiotic delivery systems should improve the treatment of bone infection, actively encourage bone healing and require no additional surgery for removal. We investigated the activity of gentamicin-loaded bioabsorbable beads against different microorganisms (Staphylococcus epidermidis, S. aureus, Escherichia coli, Enterococcus faecalis, Candida albicans) commonly causing surgical site bone infection, by microcalorimetry. Calcium sulphate beads containing gentamicin were incubated in microcalorimetry ampoules containing different concentrations of the corresponding microorganism. Growth medium with each germ and unloaded beads was used as positive control, growth medium with loaded beads alone as negative control. Bacterial growth-related heat production at 37 °C was measured for 24 h. Cultures without gentamicin-loaded beads produced heat-flow peaks corresponding to the exponential growth of the corresponding microorganisms in nutrient-rich medium. In contrast, cultures with gentamicin-loaded beads completely suppressed heat production during 24 h, demonstrating their antibiotic activity. Gentamicin-loaded beads effectively inhibited growth of susceptible microorganisms, under the described in vitro conditions.

Peroxisome proliferator-activated receptor gamma activation is required for maintenance of innate antimicrobial immunity in the colon.

Crohn's disease (CD), a major form of human inflammatory bowel disease, is characterized by primary immunodeficiencies. The nuclear receptor peroxisome proliferator-activated receptor gamma (PPARgamma) is essential for intestinal homeostasis in response to both dietary- and microbiota-derived signals. Its role in host defense remains unknown, however. We show that PPARgamma functions as an antimicrobial factor by maintaining constitutive epithelial expression of a subset of beta-defensin in the colon, which includes mDefB10 in mice and DEFB1 in humans. Colonic mucosa of Ppargamma mutant animals shows defective killing of several major components of the intestinal microbiota, including Candida albicans, Bacteroides fragilis, Enterococcus faecalis, and Escherichia coli. Neutralization of the colicidal activity using an anti-mDefB10 blocking antibody was effective in a PPARgamma-dependent manner. A functional promoter variant that is required for DEFB1 expression confers strong protection against Crohn's colitis and ileocolitis (odds ratio, 0.559; P = 0.018). Consistently, colonic involvement in CD is specifically linked to reduced expression of DEFB1 independent of inflammation. These findings support the development of PPARgamma-targeting therapeutic and/or nutritional approaches to prevent colonic inflammation by restoring antimicrobial immunity in CD.

Qualidade da matéria orgânica de solos sob cultivo de café consórciado com adubos verdes

O aporte de resíduos orgânicos, associado ao processo de humificação, promove melhoria dos atributos do solo e garante ao agricultor a manutenção do sistema produtivo. As leguminosas visam, além do fornecimento de nutrientes para o café, melhorar a qualidade da matéria orgânica do solo com a formação das substâncias húmicas. O objetivo deste trabalho foi avaliar o impacto do uso de leguminosas, como adubo verde, na qualidade das substâncias húmicas em solos sob café em duas condições edafoclimáticas na Zona da Mata de Minas Gerais. Foram cultivados amendoim forrageiro, calopogônio, estilosantes, mucuna e espécies espontâneas durante quatro anos, em duas propriedades de agricultores familiares. Após quatro anos, realizaram-se a coleta de solo, extração e purificação das SH para obtenção dos ácidos fúlvicos (AFs) e húmicos (AHs). Foram realizadas análise elementar (CHNO), UV-visível, infravermelho e termogravimetria do material purificado. Os resultados evidenciaram que os AHs possuem maior peso molecular, hidrofobicidade, condensação, e compostos aromáticos com maior teor de C, conferindo maior estabilidade estrutural em relação aos AFs. O ambiente voltado para a face sul, com menor incidência de luz, menor temperatura e maior umidade, possui substâncias húmicas estruturalmente mais estáveis e resistentes à degradação do que as extraídas de solo voltado para o noroeste. O tratamento com calopogônio apresentou baixo teor de C e elevado teor de O na composição dos AFs, caracterizando compostos de menor estabilidade estrutural em relação aos AFs, sob os tratamentos com estilosantes, mucuna e espontâneas. Nos AHs, o uso das leguminosas apresentaram resultados semelhantes.

In vitro activity of gentamicin-loaded bioabsorbable beads against different microorganisms

Grâce à la prophylaxie antibiotique per-opératoire, à l'amélioration des techniques chirurgicales et au flux laminaire dans les blocs opératoires le taux d'infections postopératoires a pu être diminué dans les interventions chirurgicales orthopédiques. Il stagne néanmoins à environ 0,5- 2% dans les fractures fermées ainsi que dans les interventions orthopédiques électives, et peut monter jusqu'à 30% dans les fractures ouvertes stade III. L'ostéomyelite et la pseudarthrose infectée, qui peuvent en découler, sont responsables de séjours hospitaliers prolongés, engendrent des coûts de traitement élevés, et conduisent souvent à une morbidité substantielle. Le traitement de l'ostéomyelite combine le débridement chirurgical et l'administration d'antibiotiques. Cependant l'administration systémique d'antibiotiques à hautes doses est problématique en raison de leur toxicité systémique et de leur faible pénétration dans les tissus ischémiques et nécrotiques, souvent présents dans l'ostéomyelite. Pour ces raisons, le traitement standard actuel consiste, après débridement chirurgical, en la mise en place de billes de Polyrnéthylmétacrylate (PMMA) imprégnées d'antibiotique, qui fournissent des concentrations locales élevées mais systémiques basses. Malheureusement, ces billes doivent être enlevées une fois l'infection guérie, ce qui nécessite une nouvelle intervention chirurgicale. Des systèmes de libération antibiotique alternatifs devraient non seulement guérir l'infection osseuse, mais également encourager activement la consolidation osseuse et ne pas nécessiter de nouvelle chirurgie pour leur ablation. Nous avons investigué l'activité de billes résorbables chargées en gentamicine contre différents microorganismes (Staphylococcus epidermidis, Staphylococcus aureus, Escherichia coli, Enterococcus faecalis, Candida albicans), des germes communément responsables d'infections osseuses, par microcalorimétrie, une méthode novice basée sur la mesure de la chaleur produite par des microorganismes qui se répliquent dans une culture. Des billes composées essentiellement de sulfate de calcium et chargées en gentamicine ont été incubées dans des ampoules microcalorimétriques contenant différentes concentrations du germe correspondant. Les bouillons de culture avec chaque germe et billes non-chargées ont été utilisés comme contrôle positif, le bouillon de culture avec bille chargée mais sans germe comme contrôle négatif. La production de chaleur provenant de la croissance bactérienne à 37°C a été mesurée pendant 24 heures. Les cultures ne contenant pas de billes chargées en gentamicine ont. produit des pics de chaleur équivalents à la croissance exponentielle du microorganisme correspondant en milieu riche. Par contre, les germes susceptibles à la gentamicine incubés avec les billes chargées ont complètement supprimé leur production de chaleur pendant 24 heures, démontrant ainsi l'activité antibiotique des billes chargées en gentamicine contre ces germes. Les billes résorbables chargées en gentamicine inhibent donc de façon effective la croissance des germes susceptibles sous les conditions in vitro décrites. Des études sur animaux sont maintenant nécessaires pour déterminer la cinétique d'élution et l'effet antimicrobien de la gentamicine sous conditions in vivo. Finalement des études cliniques devront démontrer que l'utilisation de ces billes est effectivement une bonne option thérapeutique dans le traitement des infections osseuses.

Phytolith and spherulite studies of herbivores dung from the African Savannah as a tool for palaeocological reconstruction.

Los restos fecales están compuestos mayoritariamente por materia orgánica, la cual se degrada con el tiempo despareciendo finalmente del registro arqueológico. Sin embargo, estos restos fecales también contienen ciertos elementos resistentes al paso del tiempo y a los efectos postdeposicionales. Las esferulitas son cristales de carbonato cálcico formadas en los intestinos de ciertos animales herbívoros, principalmente rumiantes y que posteriormente son depositados en los restos fecales. Los fitolitos de sílice, aunque se forman en las plantas, son también comúnmente identificados en los restos fecales de animales herbívoros. Su número y morfología dependerá de la dieta vegetal de estos animales. El estudio que aquí se presenta se centra en el análisis microscópico de ambos elementos, fitolitos y esferulitas, identificados en restos fecales, de varios animales herbívoros, recolectados durante la estación seca en la Garganta de Olduvai en Tanzania. Los fitolitos y las esferulitas fueron identificados y analizados siguiendo un método morfológico y cuantitativo. Los fitolitos fueron luego comparados con una colección de referencia de plantas modernas de la misma zona geográfica con el propósito de estudiar la dieta de cada uno de los animales analizados. Finalmente los resultados fueron relacionados con los obtenidos del estudio de esferulitas, con el propósito de analizar la relación entre morfología y número de fitolitos y morfología y número de esferulitas para cada uno de los restos fecales analizados. El objetivo de este trabajo consiste en evaluar la utilidad de combinar ambas técnicas para identificar restos fecales en el registro arqueológico y, consecuentemente, responder a cuestiones relacionadas con el animal productor de estos restos, su dieta y movimientos migratorios y, paralelamente, la paleovegetación y el paleopaisaje en una región determinada.

Reação de genótipos de feijoeiro comum a Fusarium oxysporum f. sp. phaseoli, Macrophomina phaseolina e Xanthomonas campestris pv. phaseoli

Foi avaliado no presente trabalho o comportamento dos genótipos de feijoeiro (Phaseolus vulgaris L.) PI 150414, PI 163117, PI 175829 branco, PI 175829 roxo, PI 175858, PI 197687, A 417, A 420, A 429, Xan 160, Xan 161, WISHBR 40 e IAC Carioca inoculados com Fusarium oxysporum f. sp. phaseoli, Macrophomina phaseolina e Xanthomonas campestris pv. phaseoli, sob condições de telado/casa de vegetação. Verificou-se que os genótipos Xan 160, PI 150414, A 417, PI 175829 roxo, Xan 161, A 420, PI 163117 e PI 175829 branco foram resistentes a F. oxysporum f. sp. phaseoli e somente o PI 175829 branco apresentou bom nível de resistência a M. phaseolina. Com relação ao comportamento desses genótipos a X. campestris pv. phaseoli, eles foram altamente suscetíveis ao isolado Feij-4 e apenas o genótipo Xan 161 apresentou nível moderado de resistência foliar ao isolado Feij-41.

Severidade da ferrugem-da-folha e seus efeitos sobre caracteres da panícula de aveia

A ferrugem-da-folha (Puccinia coronata f.sp. avenae) foi quantificada em quatro populações F3 de aveia (Avena sativa L.) com o objetivo de estudar a severidade dessa moléstia e seus efeitos sobre seis caracteres da panícula. As populações utilizadas foram UFRGS 881920 x UFRGS 7, UFRGS 881920 x UFRGS 14, UFRGS 15 x UFRGS 7 e UFRGS 15 x UFRGS 14, sendo os genótipos UFRGS 881920 e UFRGS 15 resistentes à moléstia e os demais suscetíveis. A ferrugem-da-folha foi quantificada na época do florescimento, e próximo à maturação foram colhidas, em cada população, 10 plantas ao acaso por nota de ferrugem nas quais foram feitas as seguintes determinações: número de panículas, peso médio de panículas, número de grãos por planta e por panícula, peso de grãos e peso de mil grãos. A variabilidade em relação à severidade da ferrugem-da-folha foi analisada mediante a distribuição de freqüências das notas em cada população. A avaliação dos efeitos da moléstia sobre os caracteres da panícula foi feita pela análise de variância, análise de regressão polinomial e correlações fenotípicas. Os resultados obtidos demonstram haver ampla variação com respeito à severidade da moléstia nas populações estudadas, e os caracteres mais afetados foram o peso médio de panículas e o peso de mil grãos.

Crescimento e resistência à seca de leucena em solo de cerrado

Plantas envasadas de Leucaena leucocephala Lam. (De Witt) foram cultivadas em casa de vegetação sob 30% de sombreamento artificial, em solo de cerrado, com adição de 0, 750, 1.500 e 3.000 kg ha-1 de NPK (4-14-8). Aos 180 dias após a emergência (DAE), as plantas crescidas em solo sem adubo químico apresentaram os menores valores de taxa de crescimento relativo (TCR = 0,028 g g-1 dia-1), biomassa total (5,2 g), taxa assimilatória líquida (TAL= 4,2.10-4 g cm-2 dia-1), e não produziram nem flores nem vagens. Entre as plantas cultivadas em solo fertilizado, as que receberam maiores quantidades de adubo químico apresentaram maiores valores de biomassa total e área foliar, a partir de 90 DAE. Porém, os maiores valores de TCR (43,92.10-4 g g-1 dia-1) e TAL (15,01 g cm-2 dia-1) foram obtidos nas plantas crescidas em solo com 750 kg ha-1 de NPK. A presença de flores e vagens nas plantas que receberam 1.500 e 3.000 kg ha-1 de NPK ocorreu a partir dos 120 DAE, e aos 150 DAE se iniciou o processo de abscisão foliar nos vegetais crescidos em todos os tratamentos, com conseqüente redução da área foliar, TAL e TCR. Na presença de estresse hídrico simulado, as plantas com 90 DAE mostraram-se mais resistentes que as de 30 dias. Porém, nos dois casos, as plantas mais tolerantes à dessecação foram as crescidas em solo com maiores teores de NPK, e um ajuste osmótico auxiliou as plantas a sobreviverem durante o período da seca.

Avaliação do progresso genético obtido em 22 anos no melhoramento do arroz irrigado em Minas Gerais

O objetivo deste trabalho foi avaliar o desempenho do programa de melhoramento genético do arroz irrigado, no Estado de Minas Gerais. Foram utilizados os dados de produtividade de grãos dos ensaios comparativos avançados de cultivares e linhagens de arroz irrigado, conduzidos em várias microrregiões do Estado de Minas Gerais, durante o período de 1974/75 a 1995/96. O ganho genético médio obtido em todo o período foi de 33 kg/ha/ano (0,98%), sendo altamente significativo (P<0,01). O período de 22 anos foi subdividido em duas fases: na primeira (1974/75 a 1979/80), observou-se um ganho de 203 kg/ha/ano (6,06%), o qual foi altamente significativo, e a segunda fase (1980/81 a 1995/96) apresentou um ganho de 15 kg/ha/ano (0,25%), o qual não foi significativo. Atribui-se o alto ganho da primeira fase à substituição de cultivares tradicionais de porte alto e de baixo potencial produtivo por cultivares melhoradas, como Inca, BG 90-2 e MG 2. Na segunda fase do programa, deu-se um enfoque maior à obtenção de cultivares mais resistentes a doenças e com melhor qualidade de grãos, resultando em ganhos não-significativos quanto à produtividade de grãos.

Comportamento de progênies oriundas de raças primitivas de algodão herbáceo frente ao ataque do bicudo

Com o objetivo de obter linhagens resistentes ao bicudo-do-algodoeiro (Anthonomus grandis Boheman), a Embrapa-Centro Nacional de Pesquisa de Algodão vem testando progênies oriundas de raças primitivas de algodoeiro herbáceo (Gossypium hirsutum L.) originárias do México e da América Central, que apresentam níveis aceitáveis de resistência ao bicudo. Em 1991 e 1992, as progênies em BC1F5 e BC1F6 oriundas das linhagens Texas 277, Texas 326 e Texas 1180, Texas 297, Texas 339, Texas 766 e Texas 1134, foram avaliadas com relação à resistência ao bicudo. O delineamento experimental utilizado foi o de blocos ao acaso, com seis repetições. A unidade experimental foi constituída por duas fileiras de 5 m, sob um espaçamento de 0,75 m x 0,20 m. As parcelas foram infestadas com adultos do bicudo recém-emergidos, a uma taxa de 10.000 adultos/ha. Aos seis dias após a liberação dos adultos, as parcelas foram pulverizadas com Cipermethrim, sendo realizadas em intervalos semanais. Foram procedidas cinco avaliações através da coleta de 33 botões florais ao acaso, por parcela. Os maiores níveis de resistência ao bicudo foram obtidos pelas progênies Texas 326-95-1, Texas 277-87-5, Texas 1180-99-2, Texas 297 e Texas 339, com redução de ataque de 44,0, 41,2, 32,0, 40,4 e 36,4%, respectivamente, em relação à testemunha CNPA 6H.

Avaliação de linhagens, híbridos F1 e cultivares de pimentão quanto à resistência a Meloidogyne spp.

Com o objetivo de avaliar híbridos F1 de pimentão, juntamente com suas linhagens progenitoras e cultivares, quanto à resistência a Meloidogyne incognita (raças 1, 2, 3 e 4) e a M. javanica, foi instalado um experimento em casa de vegetação nas dependências da Pioneer Sementes Ltda, em Ijaci, MG. Foi utilizado o delineamento de blocos casualizados, em esquema de parcela subdividida, com cinco parcelas (compostas pelas quatro raças de M. incognita e mais a espécie M. javanica) e 48 subparcelas (compostas por 47 genótipos de pimentão e mais uma cultivar de tomate (Ângela Gigante I-5100), usada como testemunha padrão). Foram usadas cinco repetições e oito plantas em cada subparcela. A inoculação foi feita na concentração de 60 ovos/mL de substrato à base de vermiculita e casca de Pinus sp. (50%) e casca de arroz carbonizada (50%). Sessenta dias após a inoculação, procedeu-se às avaliações. Todas as cultivares e linhagens-padrão (Linha 004 e Linha 006) mostraram-se suscetíveis às raças 1, 2, 3 e 4 de M. incognita. Todos os genótipos de pimentão foram resistentes a M. javanica. Todas as linhagens experimentais mostraram-se resistentes às quatro raças de M. incognita; o mesmo ocorreu com a maioria dos híbridos F1 experimentais, apesar de o grau de resistência dos híbridos F1, em geral, ter sido inferior ao das respectivas linhagens. Os resultados indicaram que é viável a utilização de híbridos F1 entre linhagens resistentes vs. linhagens suscetíveis para fins de controle dos nematóides M. incognita e M. javanica, via resistência varietal.

Resistência de genótipos de caupi ao caruncho

A utilização de resistência genética ao ataque de Callosobruchus maculatus (Fabr.) tem sido alvo de investigação científica, especialmente no que diz respeito à identificação de fontes de resistência. O presente trabalho objetivou incorporar, ao grupo de caracteres desejáveis para o cultivo de caupi (Vigna unguiculata (L.) Walp.), resistência genética ao caruncho (C. maculatus). Foram realizadas hibridações dos genótipos IT81D-1045 e IT81D-1064 (portadores de resistência ao inseto) com CNCx 252-1E/FB, CNCx 187-22D-1 e BR 1-Poty (capazes de transferir resistência a viroses, tolerância à seca, formação de grãos com padrão comercial, elevado potencial de produção e adaptabilidade a diferentes condições ambientais). Populações segregantes obtidas destes cruzamentos foram conduzidas pelo método SPD (descendência de uma única vagem), e na geração F5 foram realizadas seleções individuais. As linhagens obtidas foram avaliadas em conjunto com materiais de origens diferentes, utilizando-se parâmetros associados à infestação da praga. Foi constatado que os genótipos avaliados apresentaram variabilidade quanto à preferência à postura, número de insetos emergidos e número de sementes danificadas; as linhas EVx 37-15E e EVx 37-2E foram as que sofreram menor dano causado pelo caruncho; as variáveis número de ovos, número de insetos emergidos e número de sementes danificadas mostraram-se positiva e significativamente correlacionadas entre si; o grupo das linhagens que descendem de genitores resistentes apresenta valores significativamente inferiores aos obtidos pelas demais, o que indica que a resistência ao inseto se transmite geneticamente.

Avaliação de danos causados por percevejos e por lagartas em genótipos de soja de ciclos precoce e semiprecoce

Avaliaram-se os danos causados por percevejos e lagartas em cultivares e linhagens de soja de ciclos precoce e semiprecoce, em experimentos instalados em campo, na Estação Experimental de Ribeirão Preto (Instituto Agronômico, SP), nos anos agrícolas 1995/96 e 1996/97. A infestação de percevejos, com predominância de Piezodorus guildinii (West.), foi mais intensa no primeiro ano. Lagartas de Anticarsia gemmatalis Hüb. ocorreram na área experimental apenas no primeiro ano. Nos genótipos de ciclo precoce (110 dias) ('IAS 5', 'IAC 17', IAC 90-3395, IAC 93-345, IAC 93-386), o desfolhamento causado por A. gemmatalis variou de 11,7% ('IAC 17') a 28,3% (IAC 90-3395). Os danos causados por percevejos foram avaliados por meio de três critérios: retenção foliar, danos nas vagens e produção. As linhagens IAC 93-345, IAC 93-386 e IAC 90-3395 e a cultivar IAC 17 apresentaram os menores valores de retenção foliar e de danos nas vagens, com produção significativamente superior à da 'IAS 5' no primeiro ano. Na avaliação do germoplasma semiprecoce (120 dias) ('IAC 15', 'IAC 18', 'IAC 100', IAC 93-2277, IAC 93-2738, IAC 93-3335), a cultivar IAC 100 e a linhagem IAC 93-3335 comportaram-se como resistentes a A. gemmatalis, e a cultivar IAC 15, como suscetível a essa lagarta e aos percevejos. 'IAC 18' teve produção estável nos dois anos, aproximadamente 600 g/3 m de linha, comparável às maiores médias, embora apresentasse os maiores índices de retenção foliar. Entre as linhagens, IAC 93-3335 foi menos danificada por lagartas, assim como apresentou menos danos nas vagens e produção similar à da cultivar IAC 18.

Estabilidade da produção de germoplasma de milho avaliado em diferentes regiões do Brasil

Este trabalho teve por objetivo obter informações quanto aos aspectos relacionados aos padrões de respostas apresentados por 30 diferentes genótipos de milho (híbridos, cultivares e populações), avaliados em 14 diferentes ambientes do Brasil, no ano agrícola de 1995/96. Foram obtidas as estimativas dos parâmetros de estabilidade da produção de espigas despalhadas. Os genótipos estudados apresentaram comportamento diferenciado quanto à adaptabilidade da produção. Os híbridos foram mais adaptados que as cultivares e populações. O híbrido triplo P 3041 foi o mais produtivo, porém de baixa previsibilidade e estabilidade nos ambientes estudados. As cultivares CMS 50 e BR 106 apresentaram a primeira e a quinta melhores produções, respectivamente, entre as cultivares estudadas, porém não foram muito resistentes ao baixo nível tecnológico. Foi possível identificar genótipos promissores para utilização de imediato e em programas de melhoramento

Efeito do cultivo da soja na dinâmica da população bacteriana, em solos de cerrado

Este trabalho teve por objetivo avaliar a influência do cultivo da soja sobre a dinâmica da população bacteriana, em dois solos de Cerrado do Estado de São Paulo, originalmente cobertos com Paspalum notatum (em Barretos) e Brachiaria decumbens (em São Carlos). Nesses solos, a densidade da população de bactérias em geral variou de 398,1 x 10³ a 467,7 x 10³ e de 123 x 10³ a 218,8 x 10³ ufc (unidades formadoras de colônias)/g de solo seco, respectivamente. O cultivo da soja, em ambos os solos, resultou em incrementos variados nos números de ufc/g de solo seco da população de bactérias em geral, das resistentes aos antibióticos estreptomicina e cloranfenicol, e de actinomicetos. A população de actinomicetos ocorreu no solo principalmente como esporos, e as variações das relações esporos/hifas entre os solos não-rizosférico e rizosférico não foram significativas. Os resultados evidenciam que o cultivo da soja influenciou de forma diferenciada a população desses solos.