Understanding the relationship between central metabolism and virulence in the human pathogen Streptococcus pneumoniae

Dissertation presented to obtain the Ph.D. degree in Biochemistry

Epidemiological studies of Streptococcus pneumoniae carriage in the post-vaccination era among two risk groups: children and the elderly

Dissertation presented to obtain the Ph.D. degree in Biology/ Molecular Biology

Participação do Mycoplasma pneumoniae na etiologia de infecções respiratórias agudas em Ribeirão Preto, São Paulo, Brasil

Para avaliar a participação etiológica do Mycoplasma pneumoniae em infecções respiratórias agudas, o isolamento dessa bactéria foi tentado em secreções do aparelho respiratório de 64 pacientes (média 24 anos) com quadro respiratório aguda Foi realizada, também, a pesquisa de anticorpos específicos anti-M. pneumoniae através da reação de fixação do complemento (FC) e da reação de contra-imunoeletroforese (CIE). O M. pneumoniae não foi isolado. O diagnóstico presuntivo de infecção pelo M. pneumoniae foi feito pela FC em 3,1% (2/64) e pela CIE em 1,6% (1/64) dos pacientes. Paralelamente, em 200 indivíduos sadios, os mesmos testes sorológicos foram realizados, sendo o índice de positividade de 4% (8/200) pela CIE e de 1% (2/200) pela FC. Apesar das aiscrepâncias observadas entre os dois métodos sorológicos, a FC parece ser indicada para diagnóstico da infecção, sendo a CIE recomendada nas avaliações soroepidemiológicas. Com base nos dados do nosso estudo, a prevalência das infecções respiratórias pelo M. pneumoniae parece ser baixa em nosso meio.

Infecção por chlamydia trachomatis: conhecimentos, atitudes e práticas de uma população de estudantes universitários das áreas da saúde

A infecção sexualmente transmissível (IST), causada por Chlamydia trachomatis, é considerada mundialmente como um importante problema de saúde pública, porque pode causar infertilidade e morbilidade a longo termo, existindo a possibilidade de transmissão ao recém-nascido de mãe infectada. Os indivíduos entre os 15 e os 24 anos de idade são os que se encontram em maior risco. Para além das suas consequências, a presença desta infecção sem tratamento pode potenciar até dez vezes a transmissão do vírus da imunodeficiência humana adquirida. Contribuindo a consciencialização sobre os vários aspectos da saúde sexual e o conhecimento sobre este agente e suas sequelas para que os jovens em risco se protejam e admitindo o Plano Nacional de Saúde lacunas no conhecimento dos profissionais da área sobre este tema, o presente trabalho teve como objectivos: 1) estudar o conhecimento sobre a infecção por C. trachomatis, sinais, sintomas, sequelas e vias de transmissão das IST; 2) conhecer as atitudes e práticas associadas à transmissão de IST e 3) avaliar a prevalência da infecção por C. trachomatis e Neisseria gonorrhoeae numa população de estudantes universitários das áreas da Saúde. Para tal, utilizou-se um questionário, cuja avaliação sugeriu que estes jovens possuem um baixo conhecimento sobre os sinais, sintomas e sequelas deste agente e das outras IST, sendo preocupante verificar que existem estudantes que não reconhecem os diferentes tipos de relação sexual como vias de transmissão destas infecções. A pesquisa dos microrganismos citados, efectuou-se através da aplicação de uma técnica de biologia molecular em amostras de urina e a presença de anticorpos anti-C. trachomatis efectuou-se através uma técnica de imunofluorescência indirecta no soro. Não foram identificados casos de infecção activa, mas registou-se uma taxa de 14,4% de títulos reactivos de anticorpos anti-C. trachomatis, o que indica uma percentagem considerável desta população já foi infectada por este agente. Estudos futuros semelhantes a este, em diferentes populações, são necessários para avaliar a prevalência global de infecção por C. trachomatis em Portugal, assim como para relacionar as atitudes e práticas com a transmissão das IST e com o conhecimento entre a população portuguesa. Medidas básicas de prevenção como a informação à população parecem ser urgentemente necessárias.

Chlamydia trachomatis: genótipos circulantes, comparação de métodos para o seu diagnóstico e necessidade do seu rastreio

As infecções urogenitais originadas por Chlamydia trachomatis têm aumentado nos últimos anos em todo o mundo, afectando essencialmente jovens adultos com vida sexual activa. O seu rastreio recomenda-se nas mulheres entre os 19-25 anos de idade em alguns países Europeus, desde que seja de custo eficácia, para prevenção das suas complicações (doença inflamatória pélvica e infertilidade). Os testes de amplificação de ácidos nucleicos (NAATs) são cada vez mais utilizados no seu diagnóstico pela sua elevada sensibilidade e especificidade. Este estudo teve como objectivo conhecer a prevalência de infecção urogenital por C. trachomatis em populações de risco, através das técnicas de Multiplex PCR e de PCR em Tempo Real e identificar os genótipos de C. trachomatis. Pretendeu-se também conhecer a prevalência de anticorpos anti-C. trachomatis e verificar a necessidade de execução do rastreio da infecção urogenital por C. trachomatis. C. trachomatis foi identificada em amostras de indivíduos da consulta de venereologia do Hospital de Santa Maria e da consulta da Unidade de DST do Instituto de Higiene e Medicina Tropical, com uma prevalência de 25% (10/40) e 6,8% (5/74), respectivamente, tendo sido identificados quatro genótipos diferentes, D, Da, E e F. A técnica de PCR em Tempo Real apresentou melhores resultados na identificação de C. trachomatis do que a de Multiplex PCR. A prevalência de anticorpos anti-C. trachomatis da classe IgG com um título de 1:320 foi de 59,4% (57/96) e com um título de 1:1.000 foi de 39,6% (38/96). A prevalência de anticorpos da classe IgM, geralmente associada a infecção aguda, foi 35,9% (14/39) dos indivíduos. No presente estudo verificou-se que, embora a pesquisa de anticorpos não pareça ser eficiente no diagnóstico de C. trachomatis, pode eventualmente ser útil como marcador epidemiológico de infecção. O elevado número de anticorpos presente nos indivíduos do nosso estudo parece indicar a necessidade do rastreio da infecção urogenital por C. trachomatis neste tipo de populações.

Avaliação de parâmetros para o diagnóstico laboratorial de infecção genital feminina pela Chlamydia trachomatis

Foram examinadas prospectivamente189 amostras cervicais de mulheres sintomáticas e assintomáticas. Foram colhidas 2 amostras do canal endocervical, das quais uma foi examinada pela reação de imunofluorescência direta (IFD) com anticorpo monoclonal (MicroTrak), para verificação da adequação das amostras. A segunda amostra foi inoculada em cultura de células McCoy. Uma terceira amostra foi coletada para pesquisa de anticorpos das classes IgG e IgA. A Chlamydia trachomatis foi isolada de 14/166 (8,4%) das mulheres com sintomas e de 3/23 (13%) daquelas sem sintomas. Observamos que as 152 mulheres do grupo sintomático, com cultura negativa, possuiam sintomas equivalentes. Em relação ao número de células epiteliais, verificou-se que 13 das 17 (76,5%) amostras endocervicais positivas pela cultura e pela IFD, todas apresentavam mais de 5 células. Tomando-se como critério de positividade títulos ³ 1:8, foram detectados anticorpos das classes IgG e/ou IgA específicos para C. trachomatis em 11/189 (64,7%) das 17 mulheres com cultura positiva. Conclusões: a) não existe sintoma que seja específico de infecção por clamídia (p > 0,05); b) a quantidade de células epiteliais representariam fator de interferência na positividade da cultura, sendo, portanto, variáveis dependentes (p < 0,001); c) a pesquisa de anticorpos na cérvice não poderia ser utilizada como diagnóstico alternativo, pois a sua detecção depende da fase evolutiva da infecção e da resposta imunitária individual.

Studies of the assembly of the Streptococcus pneumoniae capsular polysaccharide

Dissertation presented to obtain the Ph.D degree in Biology.

Design of a tool to study the fate of Chlamydia trachomatis infected cells

Chlamydia trachomatis has a unique obligate intracellular developmental cycle that ends by the lysis of the cell and/or the extrusion of the bacteria in order to allow for re-infections. While Chlamydia trachomatis infections are often asymptomatic the diagnosis of Chlamydia trachomatis is usually late, occurring after manifestation of persistency. Investigations on the consequences of long-term infections and the molecular mechanisms behind it will reveal light to what extent bacteria can modulate host cell function and what the ultimate fate of host cells after clearance of an infection is. Such studies on the host cell fate could be greatly facilitated if the infected cells become permanently marked during and after the infection. Therefore, this project intends to develop a new genetic tool that would allow permanently labeling of Chlamydia trachomatis host cells. The plan was to generate a Chlamydia trachomatis strain that encodes a recombinant CRE recombinase, fused to a secretory effector function of the Chlamydia type 3 secretion system (T3SS). Upon translocation into the host cell, this recombinant CRE enzyme could then, owing to its site-specific recombination function, switch a reporter gene contained in the host cell genome. To this end, the reporter line carried a membrane-tagged tdTomato (mT) gene flanked by two LoxP sequences followed by a GFP gene. The translocation of the recombinant CRE recombinase into this cell line was designed to trigger the recombination of the LoxP sites whereby the cells would turn from red fluorescence to green as an irreversible label of the infected cells. Successful execution of this mechanism would allow to draw a direct link between Chlamydia trachomatis infection and the subsequent fate of the infected cell.

Avaliação da atividade in vitro do meropenem contra cepas de Klebsiella pneumoniae produtoras de betalactamases de espectro expandido isoladas na cidade de Fortaleza, Ceará

Betalactamases de espectro estendido são mediadas por plasmídios. Essas enzimas possuem a habilidade de hidrolizar antibióticos beta-lactâmicos. Nesse estudo, avaliamos a atividade in vitro do meropenem contra cepas de Klebsiella pneumoniae produtoras de ESBLs. Foram estudadas 14 cepas. A susceptibilidade dessas cepas para o meropenem foi de 100%.

Insights into the epidemiology of drug-resistant Streptococcus pneumoniae and closely-related streptococci in the era of conjugate vaccines

In Portugal, the introduction of the seven-valent pneumococcal conjugate vaccine (PCV7) has led to significant changes in the population structure of Streptococcus pneumoniae. However, the levels of antimicrobial resistance have not decreased and have been a matter of concern. (...)

Prevalence of Neisseria gonorrhoeae and Chlamydia trachomatis infection in men attending STD clinics in Brazil

INTRODUCTION: The study aimed to assess the prevalence of Neisseria gonorrhoeae and Chlamydia trachomatis infections and identify demographic, behavioral and clinical factors correlated withsuch infections in men attending six sexually transmitted disease clinics in Brazil. METHODS: Multicentric, cross-sectional study performed among men attending STD clinics in Brazil. The study included STD clinics in six cities distributed throughout the five geographic regions of Brazil in 2005. Patients provided 20 ml of first catch urine for testing for NG and CT by DNA-PCR. RESULTS: A total of 767 (92.9%) men were included in the study. The mean age was 26.5 (SD 8.3) years-old. Prevalence of Chlamydia infection was 13.1% (95%CI 10.7%-15.5%) and gonorrhea was 18.4% (95%CI 15.7%-21.1%). Coinfection prevalence was 4.4% (95%CI 2.95%-5.85%) in men who sought attendance in STI clinics. Factors identified as associated with C. trachomatis were younger age (15-24) [OR=1.4 (95%CI 1.01-1.91)], present urethral discharge [OR=4.8 (95%CI 1.52-15.05)], genital warts [OR=3.0 (95%CI 1.49-5.92)] and previous history of urethral discharge [OR=2.4 (95%CI 1.11-5.18)]. Variables associated with gonorrhea were younger age (15 to 24) [OR=1.5 (95%CI 1.09-2.05)], presence of urethral discharge [OR=9.9 (95%CI 5.53-17.79)], genital warts [OR=18.3 (95%CI 8.03-41.60)] and ulcer present upon clinical examination [OR=4.9 (95%CI 1.06-22.73)]. CONCLUSIONS: These findings have important implications for education and prevention actions directed toward men at risk of HIV/STD. A venue-based approach to offer routine screening for young men in STD clinics should be stimulated.

Multidrug resistance genes, including blaKPC and blaCTX-M-2, among Klebsiella pneumoniae isolated in Recife, Brazil

INTRODUCTION: The prevalence of cephalosporins and carbapenem-resistant Klebsiella pneumoniae strains is rising in Brazil, with potential serious consequences in terms of patients' outcomes and general care. METHODS: This study characterized 24 clinical isolates of K. pneumoniae from two hospitals in Recife, Brazil, through the antimicrobial susceptibility profile, analyses of β-lactamase genes (blaTEM, blaSHV,blaCTX-MblaKPC, blaVIM, blaIMP, and blaSPM), plasmidial profile and ERIC-PCR (Enterobacterial repetitive intergenic consensus-polymerase chain reaction). RESULTS: ERIC-PCR and plasmidial analysis grouped the isolates in 17 and 19 patterns, respectively. Six isolates from one hospital presented the same pattern by ERIC-PCR, indicating clonal dissemination. All isolates presented blaSHV, 62.5% presented blaCTX-M-2, 29% blaTEM, and 41.7% blaKPC. Metallo-β-lactamase genes blaand blawere not detected. Eleven isolates were identified carrying at least 3 β-lactamase studied genes, and 2 isolates carried blaSHVblaTEM, blaCTX-M-2 and blaKPC simultaneously. CONCLUSIONS: The accumulation of resistance genes in some strains, observed in this study, imposes limitations in the therapeutic options available for the treatment of infections caused by K. pneumoniae in Recife, Brazil. These results should alert the Brazilian medical authorities to establish rigorous methods for more efficiently control the dissemination of antimicrobial resistance genes in the hospital environment.

The first report of infection with Klebsiella pneumoniae carrying the bla kpc gene in State of Mato Grosso do Sul, Brazil

The increased frequency and dissemination of enterobacteria resistant to various antimicrobials is currently worldwide concern. In January 2010, a 94-year-old patient with chronic lymphocytic leukemia was admitted to the University Hospital. This patient died 21 days after hospitalization due to the clinical worsening. Klebsiella pneumoniae producing of extended-spectrum β-lactamases (ESBLs) was isolated of urine culture. This bacterium demonstrated resistance to ceftazidime, ciprofloxacin, levofloxacin, ertapenem and imipenem. Susceptibility to cefoxitin, cefepime, meropenem, colistin and tigecycline. This study reports the first case of infection by Klebsiella pneumoniae carrying the bla kpc gene in the State of Mato Grosso do Sul, Brazil.