Bases moleculares da multiresistência a drogas em Mycobacterium tuberculosis

A tuberculose (Tb) é a principal causa de morte no mundo, por um agente infeccioso. O tratamento padrão é a quimioterapia: rifampicina (RMP), isoniazida (INH) e pirazinamida (PZA). O maior problema global da Tb é o aumento de cepas multirresistentes (resistência pelo menos à INH e à RMP) do Mycobacterium tuberculosis (MTb). A resistência à INH e RMP ocorre geralmente por mutação genética nos genes KatG e rpoB, respectivamente. Os objetivos deste trabalho foram: 1. Analisar os tipos e freqüências de mutações em duas regiões iniciais do gene katG do MTb. 2. Determinar os tipos e freqüências das mutações no gene rpoB. Duas regiões do gene katG e uma do gene rpoB foram amplificadas por PCR e seqüenciadas para o diagnóstico das mutações. Para a análise do gene katG foram utilizadas 101 cepas. Dentre estas, 4 eram sensíveis e não apresentaram mutação (controle). Das 97 cepas restantes, na primeira região seqüenciada do KatG, não ocorreram mutações em 67. Nas outras 30 cepas houve 33 deleções de nucleotídeos, sendo que 24 ocorreram no último nucleotídeo do códon 4 (24,7%), o que caracterizou um novo alelo. Na região 2, dentre as 97 cepas não houve mutação em 16 - sete estavam associadas a ausência de mutação na região 1. Ocorreram 83 mutações pontuais, sendo 75,3% no códon 315. Sete cepas resistentes a INH não apresentaram mutações em nenhuma das duas regiões analisadas. As mutações na região 2 permitiram o diagnóstico de resistência à INH em 79 cepas ou 81,4%. Nove cepas que não mostraram mutações na região 2 tiveram mutações na região 1. Logo, esta região permitiu o acréscimo do diagnóstico de resistência à INH para 88 cepas, aumentando a positividade em 9,3%. Em sete casos resistentes não houve mutação em ambas as regiões. Na análise do gene rpoB usamos 120 cepas de MTb. Nenhuma mutação foi encontrada em 13 isolados resistentes à RMP. O códon que apresentou maior freqüência de mutação foi o 531 (45.6%), seguido pelo 526 (26%) e 516 (12.5%). Em outros onze códons, foi encontrado um total de 18 mutações (15.2%), principalmente nos códons 511 (3.4%) e 513 (3.4%). Nenhum dos isolados sensíveis à RMP apresentou mutações. No Estado do Rio de Janeiro, as mutações mais freqüentes foram: 516 (5%), 526 (2.5 %) e 531 (21.2%). Dentre os outros estados, as mutações mais freqüentes foram: 516 (2.5 %), 526 (11%) e 531 (19.4%). A freqüência de mutações dos isolados do Rio de Janeiro foi comparada com a encontrada nos outros estados, mas quando o removemos da análise, a freqüência de mutações nos códons 531 e 526 para os outros 15 estados é semelhante. A análise estatística mostra que este dado é significativo (p=0.002). No entanto, quando todos os estados são analisados simultaneamente, o códon 531 é novamente o mais freqüentemente mutado. A análise do gene rpoB diagnosticou a resistência à rifampicina em 89,17% das cepas. Nossos resultados confirmam que, no Brasil, mutações na região RRDR do gene rpoB podem predizer resistência a RMP.

Alterações da expressão da proteína PHEX na Hanseníase

A hanseníase é uma doença infecciosa causada pelo Mycobacteruim leprae, um bacilo intracelular obrigatório, que prolifera principalmente na pele e nos nervos periféricos no interior de células como macrófagos e células de Schwann. A transmissão ocorre por meio das mucosas das vias respiratórias, provavelmente por aerossóis expelidos por indivíduos infectados. O homem é o seu hospedeiro natural sendo a multiplicação do bacilo muito lenta, com um período de geração estimado de 14 dias. Apesar da mínima variação no genoma do M. leprae, a doença é caracterizada por um espectro de formas clínicas bem definido, decorrente da capacidade de resposta imune do hospedeiro. Em pacientes classificados como multibacilares (MB) a doença é disseminada, com inúmeras lesões de pele e proliferação bacilar considerável. Nesses indivíduos ocorre hiporresponsividade celular ao M. leprae. Nas formas paucibacilares (PB), os pacientes apresentam uma ou poucas lesões, a carga bacilar é pequena e, às vezes não observada por meio da baciloscopia tradicional e ocorre resposta imune patógeno-específica. As incapacidades físicas nos pacientes decorrem da neuropatia e osteopatia e podem ser irreversíveis. Essas deformidades podem avançar mesmo após a diminuição da carga bacilar com o final do tratamento poliquimioterápico. A presente tese teve por objetivo estudar as implicações da proteína PHEX nas alterações fisiopatológicas da hanseníase, em especial as alterações ósseas. A proteína PHEX (Phosphate-regulating gene with Homologies to Endopeptidase on the X chromosome) é expressa em várias células humanas e, no primeiro artigo que compõe essa tese, demonstramos que o M.leprae leva à diminuição da expressão de PHEX em linhagens de células de Schwann e osteoblastos humanos. Este efeito foi igualmente causado por outras espécies de micobactérias. No segundo manuscrito ora submetido, observamos que em leucócitos sanguíneos de pacientes hansenianos também ocorreu modulação negativa de PHEX. Este efeito não se relacionou com a capacidade de produção de citocinas inflamatórias frente ao M. leprae in vitro ou com alterações bioquímicas. O efeito inibidor da mineralização ocasionado pela modulação negativa de PHEX talvez contribua para a doença óssea da hanseníase, auxiliando a explicar a capacidade do M. leprae de penetrar e sobreviver no osso.

O impacto do ativo intangível medido pelo efeito da inovação organizacional em instituição pública multipropósito: o caso do Instituto Nacional de Infectologia Evandro Chagas - INI da Fiocruz

Esta dissertação foi desenvolvida no Instituto Nacional de Infectologia Evandro Chagas (INI) da Fundação Oswaldo Cruz (Fiocruz), uma organização pública multipropósito de saúde com atividades de pesquisa, assistência e ensino, que adotou a estratégia de inovar a sua estrutura organizacional, com vistas a garantir a qualidade dos serviços prestados à população, bem como reforçar a orientação empreendedora das suas ações integradas. Sob o ponto de vista da pesquisa em Ciências Contábeis, a reestruturação do INI constitui um exemplo potencial da acumulação de ativo intangível pela organização e este foi o fato gerador do problema da pesquisa: a aplicação do método DEA para avaliar a melhoria da eficiência dos oito laboratórios de pesquisa multipropósito do INI, está associada ao referencial teórico que justifica a inovação organizacional implantada no Instituto após proposta nos Congressos Internos da Fiocruz? O objetivo geral foi analisar os resultados dos escore-sínteses do Data Envelopment Analysis (DEA), como medida dos ativos intangíveis, associando-os aos efeitos provenientes da implantação de mudanças organizacionais estratégicas, caracterizadas como inovações organizacionais ocorridas nos oito laboratórios de pesquisa clínica multipropósitos, isto é, que contemplam ensino, pesquisa e assistência, no INI da Fiocruz. O método consistiu de quatro etapas. Na primeira, foi realizada a análise da literatura sobre ativos intangíveis; inovação organizacional; estruturas da organização e modelo de análise de eficiência em organizações. Na segunda, foi realizada a coleta dos indicadores qualitativos referentes a mudança da estrutura organizacional de oito laboratórios do INI por meio de análise documental dos Congressos Internos da Fiocruz e uma pesquisa de opinião dos representantes dos laboratórios; quantitativamente, foram levantados dados para calcular o indicador de eficiência de cada um dos laboratórios. Na terceira etapa foi realizada a análise dos dados coletados, do período de 2006-2012, utilizando os indicadores calculados para associar a eficiência do conjunto destas atividades antes e depois da inovação organizacional associada à adoção de uma estrutura inovadora na reestruturação. Finalmente, a quarta etapa apresentou os resultados e as respectivas considerações sobre a pesquisa. Como contribuição, apresenta-se uma associação entre a inovação organizacional, decorrente da reestruturação dos oito laboratórios de pesquisa clínica e os resultados do método empírico que utiliza o DEA.

Nova metodologia para caracterização litológica das rochas carbonáticas do pré-sal com base na perfilagem e espectroscopia de poço

O cenário mundial de crescimento está favorecendo uma demanda cada vez maior por petróleo e gás. Para se adequar a esta demanda crescente, as companhias petroleiras têm perfurado em regiões de águas profundas e com caráter geológico particular, como os depósitos carbonáticos recém explorados no Brasil pela Petrobras e que entraram em produção a partir de 2008. Para a produção de hidrocarbonetos é preciso um conhecimento profundo das rochas que os contém. Isto se deve ao fato que os sensores usados para detectar hidrocarbonetos no processo conhecido como perfilagem de poço na indústria petroleira são influenciados em suas medições pelas características das rochas. No caso deste trabalho, carbonatos do pré-sal, aparece uma complicação adicional em termos litológicos que é a presença do mineral Estevensita que não é comumente encontrado em ambientes carbonáticos. Em função de não haver uma forma de detectar sem ambiguidades o mineral Estevensita (rico em magnésio) com a Dolomita (também rica em magnésio), e levando-se em consideração o fato de que a Estevensita fecha os poros da rocha (rocha não reservatório) enquanto a Dolomita normalmente pode ser uma excelente rocha reservatório é de fundamental importância conhecer se o magnésio é proveniente da Estevensita ou do processo de dolomitização do carbonato (substituição de cálcio por magnésio). Não existe hoje em dia uma metodologia de perfilagem de poço que possa indicar a proveniência do magnésio. Estevensita ou Dolomita? Rocha reservatório ou não-reservatório? O objetivo deste trabalho é prover respostas às perguntas acima. Desenvolver uma forma de analisar os minerais presentes no pré-sal através da perfilagem e espectroscopia de poço e fazer a separação entre os diversos constituintes das rochas encontradas no pré-sal. O pré-sal brasileiro é constituído por litologia carbonática complexa, sendo a seção rifte formada por coquinas e a seção sag por microbialitos. Estas rochas foram depositadas antes da deposição da camada de sal no fim do Aptiano. Para atingir o resultado esperado neste trabalho serão utilizadas medições convencionais e não convencionais no laboratório com rochas análogas ao pré-sal e minerais puros tais como a Estevensita a fim de determinar respostas padrão para serem utilizados em programas de análise de registros de perfilagem. O produto final deste trabalho é desenvolver um procedimento para determinação de litologia no pré-sal brasileiro através de registros a cabo (wireline) ou enquanto se perfura (Logging While Drilling - LWD)

Earthquakes, influenza and cycles of Indian kala-azar.

It is suggested that previous data indicate 3 major epidemics of kala-azar in Assam between 1875 and 1950, with inter-epidemic periods of 30-45 and 20 years. This deviates from the popular view of regular cycles with a 10-20 year period. A deterministic mathematical model of kala-azar is used to find the simplest explanation for the timing of the 3 epidemics, paying particular attention to the role of extrinsic (drugs, natural disasters, other infectious diseases) versus intrinsic (host and vector dynamics, birth and death rates, immunity) processes in provoking the second. We conclude that, whilst widespread influenza in 1918-1919 may have magnified the second epidemic, intrinsic population processes provide the simplest explanation for its timing and synchrony throughout Assam. The model also shows that the second inter-epidemic period is expected to be shorter than the first, even in the absence of extrinsic agents, and highlights the importance of a small fraction of patients becoming chronically infectious (with post kala-azar dermal leishmaniasis) after treatment during an epidemic.

In utero domoic acid toxicity: a fetal basis to adult disease in the California sea lion (Zalophus californianus)

California sea lions have been a repeated subject of investigation for early life toxicity, which has been documented to occur with increasing frequency from late February through mid-May in association with organochlorine (PCB and DDT) poisoning and infectious disease in the 1970's and domoic acid poisoning in the last decade. The mass early life mortality events result from the concentrated breeding grounds and synchronization of reproduction over a 28 day post partum estrus cycle and 11 month in utero phase. This physiological synchronization is triggered by a decreasing photoperiod of 11.48 h/day that occurs approximately 90 days after conception at the major California breeding grounds. The photoperiod trigger activates implantation of embryos to proceed with development for the next 242 days until birth. Embryonic diapause is a selectable trait thought to optimize timing for food utilization and male migratory patterns; yet from the toxicological perspective presented here also serves to synchronize developmental toxicity of pulsed environmental events such as domoic acid poisoning. Research studies in laboratory animals have defined age-dependent neurotoxic effects during development and windows of susceptibility to domoic acid exposure. This review will evaluate experimental domoic acid neurotoxicity in developing rodents and, aided by comparative allometric projections, will analyze potential prenatal toxicity and exposure susceptibility in the California sea lion. This analysis should provide a useful tool to forecast fetal toxicity and understand the impact of fetal toxicity on adult disease of the California sea lion.

A novel fusion gene, TRIMS-Cyclophilin A in the pig-tailed macaque determines its susceptibility to HIV-1 infection

Objective: In Old World monkeys, the tripartite motif Sec (TRIM5 alpha) protein confers resistance to HIV-1 infection following virus entry into host cells. However, the pig-tailed macaque (Macaca nemestrina) is an exception and is susceptible to HIV-1 in

A paradigm for virus-host coevolution: Sequential counter-adaptations between endogenous and exogenous retroviruses

Endogenous retroviruses ( ERVs) are remnants of ancient retroviral infections of the host germline transmitted vertically from generation to generation. It is hypothesized that some ERVs are used by the host as restriction factors to block the infection o

恒河猴TRIM5α的组织分布及不同刺激促进PBMC中TRIM5α转录水平的上调

TRIM5α(tripartite motif protein 5-alpha)蛋白是恒河猴体内一种非常重要的限制因子,能抑制人免疫缺陷病毒(HIV-1,human immunodeficiency virus type 1)、马感染性贫血病毒(EIAV, equine infectious anemia virus)和猫免疫缺陷病毒(FIV, feline immunodeficiencyvirus)等逆转录病毒的复制.恒河猴TRIM5α的组织分布以及在受到外界刺激时TRIM5α mRNA表达量的变化研究还未见报道.本研究从中国恒河猴的各组织中提取总RNA,以β-actin基因作为内参照,通过半定量RT-PCR检测各组织中TRIMSα mRNA的表达.选择HIV-GFP-VSVG假病毒感染外周血单核细胞(peripheral blood mononuclear cell,PBMC),非特异性刺激剂--佛波脂(Phorbol myfismte acetate,PMA)+离子霉素(ionomycin,Ion)及CD28抗体+CD49d抗体分别共刺激恒河猴PBMC,研究不同刺激对恒河猴TRIM5α mRNA表达水平的影响.结果表明:TRIM5α mRNA表达于所研究的恒河猴21种组织中,免疫系统和泌尿生殖系统组织中表达量最高,而神经系统组织,如大脑、脊髓中表达较少,其他组织中未见明显的表达差异;HIV-GFP-VSVG感染和用PMA+Ion、CD28抗体+CD49d抗体分别共刺激PBMC能促进PBMC中TRIM5α mRNA的转录水平的上调.

Pathogens after shrimp: A rogue's gallery of the industry's four most destructive adversaries

The paper discusses the four most destructive shrimp pathogens, such as MBV, the monodon baculovisrus, IHHNV, the infectious hypodermal and hematopoietic necrosis virus, Vibrio harveyi, the luminous bacteria, and WSBV, the white spot syndrome-associated baculovirus. The effects, detection method and treatment for the four pathogens were also briefly discussed.

Cloning and expression of zebra fish ferroportin and investigating its influence on anemia

Iron is required for many microbes and pathogens for their survival and proliferation including Leishmania which cause leishmaniasis. Leishmaniasis is an increasingly serious infectious disease with a wide spectrum of clinical manifestations. These range from localized cutaneous leishmaniasis (CL) lesions to a lethal visceral form. Certain strains such as BALB/c mice fail to control L. major infection and develop progressive lesions and systemic disease. These mice are thought to be a model of non-healing forms of the human disease such as kala-azar or diffuse cutaneous leishmaniasis. Progression of disease in BALB/c mice has been associated with the anemia, in last days of their survival, the progressive anemia is considered to be one of the reasons of their death. Ferroportin (Fpn), a key regulator of iron homeostasis is a conserved membrane protein that exports iron across the duodenal enterocytes as well as macrophages and hepatocytes into the blood circulation. Fpn has also critical influence on survival and proliferation of many microorganisms whose growth is dependent upon iron, thus preparation of Fpn is needed to study the role of iron in immune responses and pathogenesis of micoorganisms. To prepare and characterize a recombinant ferroportin, total RNA was extracted from Indian zebrafish duodenum, and used to synthesize cDNA by RT-PCR. PCR product was first cloned in Topo TA vector and then subcloned into the GFP expression vector pEGFP–N1. The final resulted plasmid (pEGFP-ZFpn) was used for expression of FPN-EGFP protein in Hek 293T cells. The expression was confirmed by fluorescence microscopy and flow cytometery. Recombinant Fpn was further characterized by submission of its predicted amino acid sequences to the TMHMM V2.0 prediction server (hidden Markov model), NetOGlyc 3.1 server and NetNGlyc 3.1 server. Data emphasised that obtained Fpn from indian zebrafish contained eight transmembrane domains with N- and C-termini inside the cytoplasm and harboured 78 mucin-type glycosylated amino acid. The results indicate that the prepared and characterized recombinant Fpn protein has no membrane topology difference compared to other Fpn described by other researcher. Our next aim was to deliver recombinant plasmid (pEGFP-ZFpn) to entrocyte cells. However, naked therapeutic genes are rapidly degraded by nucleases, showing poor cellular uptake, nonspecificity to the target cells, and low transfection efficiency. The development of safe and efficient gene carriers is one of the prerequisites for the success of gene therapy. Chitosan and alginate 139 polymers were used for oral gene carrier because of their biodegradability, biocompatibility and their mucoadhesive and permeability-enhancing properties in the gut. Nanoparticles comprising Alginate/Chitosan polymers were prepared by pregel preparation method. The resulting nanoparticles had a loading efficiency of 95% and average size of 188 nm as confirmed by PCS method and SEM images had showed spherical particles. BALB/c mice were divided to three groups. The first and second group were fed with chitosan/alginate nanoparticles containing the pEGFP-ZFpn and pEGFP plasmid, respectively (30 μgr/mice) and the third group (control) didn’t get any nanoparticles. The result showed BALB/c mice infected by L.major, resulted in higher hematocryte and iron level in pEGFP-ZFpn fed mice than that in other groups. Consentration of cytokines determined by ELISA showed lower levels of IL-4 and IL-10 and higher levels of IFN-γ/IL-4 and IFN-γ/IL-10 ratios in pEGFP-ZFpn fed mice than that in other groups. Morover more limited increase of footpad thickness and significant reduction of viable parasites in lymph node was seen in pEGFP-ZFpn fed mice. The results showed the first group exhibited a highr hematocryte and iron compared to the other groups. These data strongly suggests the in vivo administration of chitosan/alginate nanoparticles containing pEGFP-ZFpn suppress Th2 response and may be used to control the leishmaniasis .

Rain igestion in axial flow compressors at part speed

New experimental work is reported on the effects of water ingestion on the performance of an axial flow compressor. The background to the work is the effect that heavy rain has on an aeroengine compressor when operating in a "descent idle" mode, i.e., when the compressor is operating at part speed and when the aeromechanical effects of water ingestion are more important than the thermodynamic effects. Most of our existing knowledge in this field comes from whole engine tests. The current work provides the first known results from direct measurements on a stand-alone compressor. The influence of droplet size on path trajectory is considered both computationally and experimentally to show that most rain droplets will collide with the first row of rotor blades. The water on the blades is then centrifuged toward the casing where the normal airflow patterns in the vicinity of the rotor tips are disrupted. The result of this disruption is a reduction in compressor delivery pressure and an increase in the torque required to keep the compressor speed constant. Both effects reduce the efficiency of the machine. The behavior of the water in the blade rows is examined in detail, and simple models are proposed to explain the loss of pressure rise and the increase in torque. The measurements were obtained in a low speed compressor, making it possible to study the mechanical (increase in torque) and aerodynamic (reduction in pressure rise) effects of water ingestion without the added complication of thermodynamic effects. Copyright © 2008 by ASME.

On-going generation of multiple forms of HIV-1 intersubtype recombinants in the Yunnan Province of China

Objectives: To investigate the molecular epidemiology of HIV in China's Yunnan Province, where the initial HIV-1 outbreak among injecting drug users (IDU) occurred in 1989, and to analyse the genesis and interrelationship of the epidemic with that in surrounding areas. Design: A molecular epidemiological investigation was conducted among IDU in three prefectures in Yunnan Province, including Wenshan (east), Honghe (southeast) and Dehong (west). Methods: Thirty-nine specimens were collected from consenting IDU in 2000-2001. The nucleotide sequences of 2.6 kb gag-RT and 340 base pair (bp) env (C2/V3) regions were determined. Phylogenetic tree and recombination breakpoint analyses were performed. Results: The circulating recombinant form (CRF), CRF08_BC, predominated in east Yunnan near Guangxi Province (89% in Wenshan and 81% in Honghe), whereas it was not detected in Dehong(0/14) in the west. In contrast, 71% (10/14) of the Dehong isolates were unique recombinant forms (URF), mostly between subtypes B' (Thailand variant of subtype B) and C, with distinct profiles of recombination breakpoints. The subtype B' accounts for the remaining 29% (4/14) of Dehong isolates. Interestingly, two Honghe isolates (2/16) shared some of the precise B'/C recombination breakpoints with CRF07_BC. Conclusion: New recombinant strains are arising continually in west Yunnan near the Myanmar border. Some appeared to be secondary recombinants derived from CRF07_BC that had further recombined with other strains. The uneven distribution of subtypes, CRF and URF, suggests the presence of independent transmission networks and clusters among IDU in Yunnan. (C) 2002 Lippincott Williams Wilkins.

High prevalence of HIV-1 and hepatitis C virus coinfection among injection drug users in the southeastern region of Yunnan, China

The southeastern region of Yunnan province is a key site for drug trafficking and HIV-1 infection spread from the west of Yunnan and Laos to southeastern China. To investigate the prevalence of HIV-1 infection and hepatitis C virus (HCV) coinfection among injection drug users (IDUs) in southeastern Yunnan, three cohorts of 285 addicts, including 242 IDUs and 43 oral drug users, living in the cities of Gejiu and Kaiyuan and the county of Yanshan were studied. HIV-1 and HCV infections were detected by enzyme-linked immunosorbent assay and/or polymerase chain reaction. Data on the age, sex, risk behavior, drug use history, employment, ethnic background, and marriage status were obtained by interview. The overall prevalence of HIV-1 infection was 71.9%. The rate of HCV coinfection among 138 HIV-1-infected IDUs was 99.3%. Most HIV-infected IDUs were 20 to 35 years old (86.7%) and were ethnic Han (75.9%), suggesting that the epidemic in Yunnan is no longer confined to non-Han ethnic minorities, HIV prevalence in female IDUs (81.2%) was significantly higher than in male IDUs (68.2%) (p <.05). The prevalence of HIV infection reached 68.4% after 1 year of injection drug use. Needle/syringe sharing is the major high risk factor for the spread of HIV-1 and HCV infections. Large-scale educational campaigns are urgently needed to reduce the spread of HIV and HCV infection in these regions.

An improved microtiter assay for evaluating anti-HIV-I neutralizing antibodies from sera or plasma

Background: The anti-HIV-1 neutralizing antibody assay is widely used in AIDS vaccine research and other experimental and clinical studies. The vital dye staining method applied in the detection of anti-HIV-1 neutralizing antibody has been used in many laboratories. However, the unknown factor(s) in sera or plasma affected cell growth and caused protection when the tested sera or plasma was continuously maintained in cell culture. In addition, the poor solubility of neutral red in medium (such as RPMI-1640) also limited the use of this assay. Methods: In this study, human T cell line C8166 was used as host cells, and 3-(4,5-Dimethyl-2-thiazolyl)- 2,5-diphenyl-2H-tetrazolium bromide (MTT) instead of neutral red was used as vital dye. In order to avoid the effect of the unknown factor( s), the tested sera or plasma was removed by a washout procedure after initial 3 - 6 h culture in the assay. Result: This new assay eliminated the effect of the tested sera or plasma on cell growth, improved the reliability of detection of anti-HIV-1 neutralizing antibody, and showed excellent agreement with the p24 antigen method. Conclusion: The results suggest that the improved assay is relatively simple, highly duplicable, cost-effective, and well reliable for evaluating anti-HIV-1 neutralizing antibodies from sera or plasma.