Molecular Mechanism Underlying ATP-Induced Conformational Changes in the Nucleoprotein Filament of Mycobacterium smegmatis RecA

RecA plays a central role in bacterial DNA repair, homologous recombination, and restoration of stalled replication forks by virtue of its active extended nucleoprotein filament. Binding of ATP and its subsequent recognition by the carboxamide group of a highly conserved glutamine (GIn196 in MsRecA) have been implicated in the formation of active RecA nucleoprotein filaments. Although the mechanism of ATP-dependent structural transitions in RecA has been proposed on the basis of low-resolution electron microscopic reconstructions, the precise sequence of events that constitute these transitions is poorly understood. On the basis of biochemical and crystallographic analyses of MsRecA variants carrying mutations in highly conserved Gln196 and Arg198 residues, we propose that the disposition of the interprotomer interface is the structural basis of allosteric activation of RecA. Furthermore, this study accounts, for the contributions of several conserved amino acids to ATP hydrolysis and to the transition from collapsed to extended filament forms in Mycobacterium smegmatis RecA (MsRecA). In addition to their role in the inactive compressed state, the study reveals a role for GIn196 and Arg198 along with Phe219 in ATP hydrolysis in the active extended nucleoprotein filament. Finally, our data suggest that the primary, but not secondary, nucleotide binding site in MsRecA isomerizes into the ATP binding site present in the extended nucleoprotein filament.

Regulation of Growth, Cell Shape, Cell Division, and Gene Expression by Second Messengers (p)ppGpp and Cyclic Di-GMP in Mycobacterium smegmatis

The alarmone (p)ppGpp regulates transcription, translation, replication, virulence, lipid synthesis, antibiotic sensitivity, biofilm formation, and other functions in bacteria. Signaling nucleotide cyclic di-GMP (c-di-GMP) regulates biofilm formation, motility, virulence, the cell cycle, and other functions. In Mycobacterium smegmatis, both (p) ppGpp and c-di-GMP are synthesized and degraded by bifunctional proteins Rel(Msm) and DcpA, encoded by rel(Msm) and dcpA genes, respectively. We have previously shown that the Delta rel(Msm) and Delta dcpA knockout strains are antibiotic resistant and defective in biofilm formation, show altered cell surface properties, and have reduced levels of glycopeptidolipids and polar lipids in their cell wall (K. R. Gupta, S. Kasetty, and D. Chatterji, Appl Environ Microbiol 81:2571-2578, 2015, http://dx.doi.org/10.1128/AEM.03999-14). In this work, we have explored the phenotypes that are affected by both (p) ppGpp and c-di-GMP in mycobacteria. We have shown that both (p) ppGpp and c-di-GMP are needed to maintain the proper growth rate under stress conditions such as carbon deprivation and cold shock. Scanning electron microscopy showed that low levels of these second messengers result in elongated cells, while high levels reduce the cell length and embed the cells in a biofilm-like matrix. Fluorescence microscopy revealed that the elongated Delta rel(Msm) and Delta dcpA cells are multinucleate, while transmission electron microscopy showed that the elongated cells are multiseptate. Gene expression analysis also showed that genes belonging to functional categories such as virulence, detoxification, lipid metabolism, and cell-wall-related processes were differentially expressed. Our results suggests that both (p) ppGpp and c-di-GMP affect some common phenotypes in M. smegmatis, thus raising a possibility of cross talk between these two second messengers in mycobacteria. IMPORTANCE Our work has expanded the horizon of (p) ppGpp and c-di-GMP signaling in Gram-positive bacteria. We have come across a novel observation that M. smegmatis needs (p) ppGpp and c-di-GMP for cold tolerance. We had previously shown that the Delta rel(Msm) and Delta dcpA strains are defective in biofilm formation. In this work, the overproduction of (p) ppGpp and c-di-GMP encased M. smegmatis in a biofilm-like matrix, which shows that both (p) ppGpp and c-di-GMP are needed for biofilm formation. The regulation of cell length and cell division by (p) ppGpp was known in mycobacteria, but our work shows that c-di-GMP also affects the cell size and cell division in mycobacteria. This is perhaps the first report of c-di-GMP regulating cell division in mycobacteria.

Estudio epidemiológico de la prevalencia de tuberculosis bovina, en el municipio de San Pedro de Lóvago, departamento de Chontales

El estudio se realizó en el municipio de San Pedro de Lóvago , departamento de Chontales , el cual comprende 18 Comarcas. La zona presenta coordenadas a 12° 07’ latitud norte y 85° 07’ latitud oeste y a una altura de 340 m.s.n.m , con una temperatura promedio de 26°, el clima del municipio es semi húmedo conocido como de sabana tropical, su precipitación varía entre 1200 y 1400mm, se encuentra a 193 Km. de la capital, con una extensión territorial de 604 kms cuadrados y una población aproximada de 700 habitantes. El trabajo se realizó en 5322 bovinos de ambos sexos pertenecientes a las 18 comarcas del municipio de San Pedro de Lóvago, de los cuales 142 eran machos y 5180 hembras, la edad mínima de los animales fue de seis meses. Con el objeto de determinar la Prevalencia de tuberculosis en el municipio de San Pedro de Lóvago, se realizaron pruebas diagnosticas individuales utilizando para esto la prueba alérgica de tuberculina PPD. Se aplicó una dosis de 0.1 ml de PPD bovino en el pliegue anocaudal, según el Reglamento del Programa Nacional de Vigilancia epidemiológica(PROVESA,2005. RESULTADOS x Encontrándose 18 animales reactores a la prueba de tuberculina (18/5322), representando el 0.34 % (Tabla No. 1). DISCUSIÓN Estos resultados son menores a los valores reportados por estudios realizados en los municipios del Almendro que obtuvo 24 animales reactores, el coral 20 animales, pero son superiores a los obtenido en el Municipio de Nueva Guinea con 12 animales y Muelle de los Bueyes con 1 animal rector (PROVESA, 2005). La Prevalencia encontrada en el estudio pudo ser influenciada por el tipo de explotación, la introducción de animales en los hatos, el manejo y el medio ambiente. La Comarca Llanos de los Pedros obtuvo la mayor frecuencia de animales reactores a la tuberculina. Aquí los animales permanecen la mayor parte del tiempo en corrales, o semiestabulado, aunque salen a pastar en potreros reducidos. Finalmente es necesario recordar que a estos animales reactores se le realizó la prueba comparativa a los 60 días después de haber realizado la primera prueba diagnóstica y dió como resultado un 0% de animales positivos a la tuberculina. Esto puede deberse a que los animales reaccionaron como falsos positivos, es decir que estábamos en presencia de un Mycrobacterium atípicos.

Factores de riesgo que permiten la prevalencia de brucelosis y tuberculosis en el hato ovino de la finca Santa Rosa en Octubre 2012

El presente estudio se realizó con el objetivo de analizar los factores de riesgo que permiten la prevalencia de Brucelosis y Tuberculosis en el hato ovino, estableciendo medidas de prevención y control que deben implementarse en la unidad de producción ovina de la Finca Sta. Rosa, Facultad de Ciencia Animal (FACA), de la Universidad Nacional Agraria, siendo de interés realizar un monitoreo para estar certificada por El Ministerio Agropecuario y Forestal (MAGFOR) como hato ovino libre de brucelosis y tuberculosis. El análisis estadístico midió la prevalencia muestreando 60 hembras en edades reproductivas, 36 de la población total del hato, a través de pruebas diagnósticas: aplicación de tuberculina PPD(Derivado Proteico Purificado) anocaudal (Tuberculosis) y muestra sanguínea para la realización de Rosa de bengala (Brucelosis), emitiendo dichas muestras a la red nacional de laboratorios de diagnóstico veterinario (RNLDV) del MAGFOR, se midieron los factores de exposición agrupados en tres subgrupos: primero: factores de infraestructura, segundo: factores de manejo y tercero: factores varios; a partir de la realización de encuestas cerradas determinando el cumplimiento de las medidas de bioseguridad, con una escala de calificación de cero a cinco donde cero es nulo y cinco es excelente, realizando el análisis estadístico T estudent, donde los factores de exposición y la calificación reportadas es significativa (P<0.005), es decir la frecuencia de calificación no aceptables además de ser mayores fueron significantes para el buen desempeño de la actividad y producción ovina. Obteniendo una prevalencia del 0% de Brucelosis y Tuberculosis. En la determinación de cumplimiento se encontró, para el primer subgrupo: Cero = nulo, a 2 factores: rotulación de la granja y área para oficina y comedor; Uno = malo, a 2 factores: rodiluvios, y pediluvios; Tres = bueno, a un factor: zona de parqueo para vehículos; Cuatro = muy bueno, a un factor: cerca perimetral. Para el segundo subgrupo: Cero = nulo, a un factor: registro de entrada y salida de la granja; Uno = malo, a 2 factores: baños en la entrada; Dos = regular, a un factor: calidad del agua; Cuatro (muy bueno) a un factor: control de plagas. Tercer subgrupo: Cero = nulo, a dos factores: intercambio de utensilios e ingreso de animales domésticos. Existe gran falta de cumplimiento de las medidas de bioseguridad en la unidad de producción ovina. Se debe realizar seguimiento epidemiológico para obtener la certificación de hato libre de estas zoonosis, y corrección o implementación de las medidas de bioseguridad en el hato ovino.

Diagnóstico epidemiológico de la prevalencia de brucelosis y tuberculosis a traves de las pruebas de campo Rosa de Bengala y Tuberculinica (Ano-caudal) respectivamente en bovinos del municipio de San José de los Remates, Boaco

La presente investigación se realizó con la finalidad de determinar la prevalencia de Brucelosis y Tuberculosis en condiciones tradicionales en hatos de doble propósito en diferentes comarcas del municipio de San José de los Remates. El municipio de San José de los Remates, se encuentra ubicado entre las coordenadas 12º35° de latitud norte y 85º45' longitud oeste, al noroeste del departamento de Boaco, asentado sobre la cordillera de Amerrisque, San José de los Remates se encuentra a 96 km de la capital Managua y a 44 km de la cabecera departamental. Boaco. Se llevó a cabo un estudio preliminar en 72 tincas, con un total 3,992 bovinos muestreados de los cuales se tomaron todas las muestras correspondientes a la zona del municipio antes mencionado siendo analizadas en el laboratorio regional de Juigalpa. Para la detección de anticuerpos contra Brucella abortus se utilizó la prueba de Rosa de Bengala y la prueb a tubercu linica ano-caud al para diagnosticar Tubercul osis. La in formación fue facilitada por los productores acerca de sus explotaciones pecuarias y los resultados en el caso de Rosa de Bengala fueron suministrados por el Departamento de Serología de la Red Nacional de Laboratorio de diagnóstico veterinario Región V. mientras que el de Tuberculosis fue dado por los encargados de la aplicación de tuberculina . Los resultad os manifiestan una prevalencia global de Brucelosis y Tuberculosis Bovina del 0.0% de las comarcas situadas en el municipio.

La Tuberculosis como Infeccion Asociada al VIH

La infección oportunista más comúnmente asociada al Virus de la Inmunodeficiencia Humana (VIH) es la Tuberculosis (TB), formando estas dos patologías una co-infección. La asociación de ambas enfermedades es conocida como “coepidemia” o “epidemia dual”. Provoca grandes problemáticas ya que ambas infecciones se intensifican y es más mortal que cada una de ellas por separado. Para el tratamiento de esta co-infección es importante que sea considerada como una sola enfermedad y no como dos separadas a fin de poder abordarla de manera eficaz. Para el tratamiento se desarrolla una combinación de medicamentos Antirretrovirales (ART) y antituberculosos. Esta interacción tiene el riesgo de producir efectos adversos siendo el más común el Síndrome de Reconstrucción Inmune (SRI). Para evitar la coepidemia, las estrategias de prevención juegan un papel importante a fin de que no se produzca el desarrollo y propagación de la misma. Se conocen posibles estrategias a nivel de diagnóstico y tratamiento preventivo encontrándose todas ellas todavía en fase de investigación. Un papel base en el tratamiento y la prevención es la información que se realiza no sólo al paciente sino a sus allegados. En este aspecto es muy importante el papel de la Enfermería.

Caracterização da resistência a quinolonas em Mycobacterium abscessus subsp. bolletii e outras micobactérias de crescimento rápido relacionadas

Em diversos estados do Brasil, foram relatadas epidemias de infecções causadas por micobactérias de crescimento rápido (MCR) desde o ano 2000. A maioria dos casos foi principalmente associada ao clone BRA100 de Mycobacterium massiliense, recentemente renomeada para Mycobacterium abscessus subsp. bolletii, isolado de pacientes submetidos a procedimentos invasivos nos quais os instrumentos médicos não foram adequadamente esterilizados e/ou desinfetados. Sendo as quinolonas uma opção no tratamento de infecções por MCR e sugerida para esquemas terapêuticos para esses surtos, foram avaliadas nesse trabalho as atividades in vitro de quatro gerações de quinolonas para cepas clinicas e de referência de MCR através da microdiluição em caldo. Também foram analisadas as sequências peptídicas das regiões determinantes da resistência a quinolonas (RDRQ) das subunidades A e B da DNA gyrase (GyrA e GyrB) após o seqüenciamento de DNA seguido pela tradução da sequência de aminoácidos. Cinquenta e quatro cepas de M. abscessus subsp bolletii, incluindo o clone BRA100, isoladas em diferentes estados do Brasil, e 19 cepas de referência de MCR foram caracterizadas. Todas as 54 cepas clínicas de M. abscessus subsp. bolletii foram resistentes a todas as gerações de quinolonas e mostraram o mesmo resíduo nas RDRQ, incluindo Ala-83 em GyrA, Arg-447 e Asp-464 em GyrB, descritos como sendo responsáveis por gerar um baixo nível de resistência a quinolonas em micobactérias. Porém, outras espécies de MCR apresentaram diferentes susceptibilidade e padrões de mutações contrários aos classicamente já definidos, sugerindo que outros mecanismos de resistência, diferentes de mutações em gyrA e gyrB também possam estar envolvidos na alta resistência a quinolonas.

Screening of healthcare workers for tuberculosis: development and validation of a new health economic model to inform practice

Methods for determining cost-effectiveness of different treatments are well established, unlike appraisal of non-drug interventions, including novel diagnostics and biomarkers.

Produção e caracterização de MPB70 de Mycobacterium bovis para uso em imunodiagnóstico.

Demonstrou-se a produção e caracterização de MPB70 recombinante de M. bovis.

Survival analysis of adult tuberculosis disease

Background: We conducted a survival analysis of all the confirmed cases of Adult Tuberculosis (TB) patients treated in Cork-City, Ireland. The aim of this study was to estimate Survival time (ST), including median time of survival and to assess the association and impact of covariates (TB risk factors) to event status and ST. The outcome of the survival analysis is reported in this paper. Methods: We used a retrospective cohort study research design to review data of 647 bacteriologically confirmed TB patients from the medical record of two teaching hospitals. Mean age 49 years (Range 18–112). We collected information on potential risk factors of all confirmed cases of TB treated between 2008–2012. For the survival analysis, the outcome of interest was ‘treatment failure’ or ‘death’ (whichever came first). A univariate descriptive statistics analysis was conducted using a non- parametric procedure, Kaplan -Meier (KM) method to estimate overall survival (OS), while the Cox proportional hazard model was used for the multivariate analysis to determine possible association of predictor variables and to obtain adjusted hazard ratio. P value was set at <0.05, log likelihood ratio test at >0.10. Data were analysed using SPSS version 15.0. Results: There was no significant difference in the survival curves of male and female patients. (Log rank statistic = 0.194, df = 1, p = 0.66) and among different age group (Log rank statistic = 1.337, df = 3, p = 0.72). The mean overall survival (OS) was 209 days (95%CI: 92–346) while the median was 51 days (95% CI: 35.7–66). The mean ST for women was 385 days (95%CI: 76.6–694) and for men was 69 days (95%CI: 48.8–88.5). Multivariate Cox regression showed that patient who had history of drug misuse had 2.2 times hazard than those who do not have drug misuse. Smokers and alcohol drinkers had hazard of 1.8 while patients born in country of high endemicity (BICHE) had hazard of 6.3 and HIV co-infection hazard was 1.2. Conclusion: There was no significant difference in survival curves of male and female and among age group. Women had a higher ST compared to men. But men had a higher hazard rate compared to women. Anti-TNF, immunosuppressive medication and diabetes were found to be associated with longer ST, while alcohol, smoking, RICHE, BICHE was associated with shorter ST.

Latent tuberculosis in a newborn: diagnostic challenges.

In countries where the incidence of tuberculosis is low, perinatal tuberculosis is seldom diagnosed. With increasing numbers of human immunodeficiency virus-infected people and increasing immigrant population from high tuberculosis incidence countries, one might expect perinatal tuberculosis to become more frequent. Early recognition of newborns at risk for perinatal tuberculosis infection is of utmost importance to prevent disease by chemoprophylaxis. We describe a case of latent perinatal tuberculosis infection in a newborn infected from a mother with extrapulmonary primary tuberculosis. Tuberculin skin test was negative, and latent tuberculosis infection was eventually diagnosed by specific immunological tests. We discuss the difficulties in diagnosis of recent tuberculosis infection in neonates and infants, and the risk factors for vertical transmission of tuberculosis, which need to be taken into account in considering the need for chemoprophylaxis in the newborn. Although perinatal TB infection is a rare condition and diagnosis is difficult due to poor diagnostic testing in pregnancy and newborns, a high index of suspicion is needed to limit the diagnostic delay and to avoid progression to perinatal TB disease.