Diversidad genética y persistencia ambiental de "Listeria Monocytogenes" en dos plantas de procesado de carne de cerdo ibérico: influencia de la resistencia a desinfectantes de amonio cuaternario

La clasificación en subtipos moleculares de los aislados de L. monocytogenes procedentes de productos cárnicos y del ambiente de las plantas de procesado donde se elaboran, habitualmente muestra la presencia de un reducido número de cepas y la persistencia durante largos periodos de tiempo de cepas específicas que sobreviven a la limpieza y la desinfección. Entre los mecanismos que facilitan la supervivencia de L. monocytogenes en el ambiente de las plantas de procesado de alimentos se incluyen la formación de biofilm, la adquisición de resistencia a antimicrobianos y la resistencia al estrés. El objetivo inicial de esta tesis fue analizar los diferentes subtipos de L. monocytogenes que se encontraban contaminando el ambiente y los productos de una planta de sacrificio y elaboración de productos de cerdo ibérico (Planta A) durante un periodo de tres años, con el fin de identificar las rutas de contaminación y posibles patrones de persistencia. Mediante electroforesis en gel en campo pulsante (PFGE) se identificaron 29 pulsotipos diferentes, ocho de los cuales se consideraron persistentes. La distribución en el ambiente y en los productos de tres pulsotipos predominantes generó patrones de contaminación específicos de cada uno de ellos, que mostraron respuestas diferentes ante las medidas correctoras que se adoptaron en la planta. Estos resultados destacan la importancia de la caracterización molecular de los subtipos de L. monocytogenes para identificar las rutas de contaminación específicas de la planta, que permitieron mejorar las estrategias de control de la contaminación...

Avaliação de oleuropeína e de sanitizantes químicos, isolados ou associados, para eliminação de biofilmes de Staphylococcus aureus, Listeria monocytogenes e Escherichia coli em superfícies inertes

Este estudo avaliou a eficiência da oleuropeína (OLE) (composto fenólico extraído das folhas de Oliveira) isolada e associada aos sanitizantes comerciais ácido peracético 2% (APA), hipoclorito de sódio 2% (HS), peróxido de hidrogênio 3% (PH), digluconato de clorexidina 2% (DC), cloreto de benzalcônio 1% (CB) e iodofor 2% (IO), para inativação de células em suspensão e biofilmes monoespécie e multiespécie formados em superfícies de aço inoxidável ou microplaca de poliestireno por Listeria monocytogenes (ATCC 7644), Staphylococcus aureus (ATCC 25923) e Escherichia coli (ATCC 25922), todas classificadas como fortes produtores de biofilmes. Os isolados foram semeados em caldo TSB (caldo tripticase soja), incubados (37°C/24h) e corrigidos a ~108células/mL (escala 0,5 McFarland). Para bactérias em suspensão, a resistência a sanitizantes foi determinada pela Concentração Inibitória Mínima (CIM) em tubos e pelo método de Disco Difusão em Ágar (DDA), no qual as bactérias foram plaqueadas em ágar TSA contendo discos de 6mm de papel filtro embebidos nos sanitizantes. Após a incubação, a medição dos halos de inibição foi feita com paquímetro. Para os ensaios de resistência dos biofilmes aos compostos sanitizantes, foram utilizadas microplacas de poliestireno 96 poços, as quais foram preparadas para incubação-fixação dos biofilmes e submetidas à leitura em espectrofotômetro de ELISA (600 nm). Em seguida, as placas foram lavadas com solução salina tamponada (PBS, pH 7.4) e os sanitizantes inseridos por 1 minuto. Após neutralização com tiossulfato de sódio (5 minutos), as placas foram lavadas com PBS e metanol, coradas com cristal violeta 1% e coradas com ácido acético glacial (33%) para nova leitura a 570nm. A eficácia da remoção do biofilme pelos sanitizantes foi comparada pelo índice de formação de biofilme (IFB). As imagens do aço inoxidável após tratamento com sanitizante foram feitas através de Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e Microscopia Confocal, para visualizar a persistência dos biofilmes. Os valores de CIM (diluição 1:2) mostraram que OLE não teve atividade bactericida. No método DDA, L. monocytogenes, foi resistente à OLE, enquanto E. coli e S. aureus apresentaram resistência intermediária. Os sanitizantes comerciais apresentaram boa atividade bactericida nos ensaios de CIM e DDA, sendo que as associações de OLE aos sanitizantes comerciais aumentaram o efeito germicida. Nos ensaios com biofilmes em monoespécie, somente os sanitizantes comerciais, isolados ou associados com OLE, foram eficazes de reduzir o valor de BFI em microplaca de poliestireno. Em biofilmes multiespécie, OLE apresentou efeito antimicrobiano, sobretudo sobre a associação de L. monocytogenes + E. coli + S. aureus (redução: 91,49%). Nenhum dos compostos avaliados foi capaz de inativar completamente os biofilmes nas superfícies de aço inoxidável, uma vez que células viáveis foram observadas após os tratamentos com os sanitizantes, indicando persistência dos biofilmes. Os resultados indicam que a oleuropeína apresentou potencial para incrementar o efeito bactericida de sanitizantes comerciais para eliminação de biofilmes em superfícies inertes, sendo necessários estudos para compreender os mecanismos de ação dessas combinações.

Global changes in gene expression observed at the transition from growth to stationary phase in Listeria monocytogenes ScottA batch culture

Listeria monocytogenes is a food-borne Gram-positive bacterium that is responsible for a variety of infections (worldwide) annually. The organism is able to survive a variety of environmental conditions and stresses, however, the mechanisms by which L. monocytogenes adapts to environmental change are yet to be fully elucidated. An understanding of the mechanism(s) by which L. monocytogenes survives unfavourable environmental conditions will aid in developing new food processing methods to control the organism in foodstuffs. We have utilized a proteomic approach to investigate the response of L. monocytogenes batch cultures to the transition from exponential to stationary growth phase. Proteomic analysis showed that batch cultures of L. monocytogenes perceived stress and began preparations for stationary phase much earlier (approximately A(600) = 0.75, mid-exponential) than predicted by growth characteristics alone. Global analysis of the proteome revealed that the expression levels of more than 50% of all proteins observed changed significantly over a 7-9 h period during this transition phase. We have highlighted ten proteins in particular whose expression levels appear to be important in the early onset of the stationary phase. The significance of these findings in terms of functionality and the mechanistic picture are discussed.

Monitoring changes in nisin susceptibility of Listeria monocytogenes Scott A as an indicator of growth phase using FACS

Listeria monocytogenes has previously been shown to adapt to a wide variety of environmental niches, principally those associated with low pH, and this compromises its control in food environments. An understanding of the mechanism(s) by which L. monocytogenes survives unfavourable environmental conditions will aid in developing new food processing methods to control the organism in foodstuffs. The present Study aimed to gain a further understanding of the physiological basis for the differential effects of one control strategy, namely the use of the lantibiotic nisin. Using propidium iodide (PI) to probe membrane integrity it was shown that L. monocytogenes Scott A was sensitive to nisin (8 ng mL(-1)) but this was growth phase dependent with stationary phase cells (OD600=1.2) being much more resistant than exponential phase cells (OD600=0.38). We demonstrate that, using a combination of techniques including fluorescence activated cell sorting (FACS), the membrane adaptations underpinning nisin resistance are triggered much earlier (OD600 < 0.5) than the onset of stationary phase. The significance of these findings in terms of mechanism and application are discussed. (c) 2005 Elsevier B.V.All rights reserved.

Simulación y control de biofilms portadores de "Listeria monocytogenes" en la industria alimentaria

1 OBJETIVOS Evaluar el impacto de las bajas temperaturas, la interacción entre P. fluorescens (Pf) y L. monocytogenes (Lm) en biofilms (BF) mixtos y la capacidad para persistir de Lm sobre (i) la capacidad de Lm para desarrollar BF; (ii) los parámetros estructurales de los BF formados; (iii) la respuesta de las células adheridas de Lm frente al tratamiento con quitosano; (iiii) y su capacidad para recuperarse tras el tratamiento, tanto a nivel de densidad celular como estructural. Además, se pretendió valorar el quitosano como agente de limpieza y desinfección de los BF en la industria alimentaria, profundizando en su impacto sobre la estructura. 2 METODOLOGÍA Para llevar a cabo estos objetivos se seleccionaron un total de 10 cepas de Lm (6 persistentes y 3 esporádicas aisladas por Ortiz y col. (2010) de una industria cárnica y la cepa Lm Scott A como referencia) y la cepa Pf ATCC 948TM para formar BF puros, de cada especie, y mixtos, de Pf y cada una de las cepas de Lm, iniciando los cultivos a un nivel de cada una de las bacterias de 104 UFC·ml-1. Para la formación de BF se empleó un sistema en batch, en el que cupones de vidrio desechables (22x22 mm) semisumergidos actuaron como soporte para la adhesión. Los BF se desarrollaron a 20°C (BF “templados”) y 4°C (BF “fríos”). Los tratamientos con quitosano al 1% (w/v) consistieron en la inmersión durante 1h. Para la recuperación, los cupones tratados se revitalizaron en medio fresco (Trytone Soya Broth, TSB) a 20°C/48h. La densidad celular adherida antes, después y durante la revitalización se determinó mediante siembra del BF residual recogido del cupón en medios generales, o selectivos en el caso de los BF mixtos. Para la determinación de la biomasa adherida mediante densitometría (λ=520-570 nm), los BF fueron teñidos con una solución al 1‰ de azul de coomassie. Para las observaciones de la estructura mediante microscopía confocal láser de barrido (CLSM) las muestras se tiñeron con diferentes fluorocromos, procesándose las imágenes obtenidas mediante el software Imaris 8.2. El tratamiento estadístico de los datos se hizo con el software Statgraphics Centurion...

Biochemical and Structural Studies on PrfA, the Transcriptional Regulator of Virulence in Listeria monocytogenes

Abstract

Listeria monocytogenes is a gram-positive soil saprophytic bacterium that is capable of causing fatal infection in humans. The main virulence regulator PrfA, a member of the Crp/FNR family of transcriptional regulators, activates the expression of essential proteins required for host cell invasion and cell-to-cell spread. The mechanism of PrfA activation and the identity of its small molecule coactivator have remained a mystery for more than 20 years, but it is hypothesized that PrfA shares mechanistic similarity to the E. coli cAMP binding protein, Crp. Crp activates gene expression by binding cAMP, increasing the DNA binding affinity of the protein and causing a significant DNA bend that facilitates RNA polymerase binding and downstream gene activation. Our data suggests PrfA activates virulence protein expression through a mechanism distinct from the canonical Crp activation mechanism that involves a combination of cysteine residue reduction and glutathione (GSH) binding.

Listeria lacking glutathione synthase (ΔgshF) is avirulent in mice; however virulence is rescued when the bacterium expresses the constitutively active PrfA mutant G145S. Interestingly, Listeria expressing a PrfA mutant in which its four cysteines are mutated to alanine (Quad PrfA), demonstrate a 30-fold decrease in virulence. The Quad and ΔgshF double mutant strains are avirulent. DNA-binding affinity, measured through fluorescence polarization assays, indicate reduction of the cysteine side chains is sufficient to allow PrfA to binds its physiological promoters Phly and PactA with low nanomolar affinity. Oxidized PrfA binds the promoters poorly.

Unexpectedly, Quad also binds promoter DNA with nanomolar affinity, suggesting that the cysteines play a role in transcription efficiency in addition to DNA binding. Both PrfA and Quad bind GSH at physiologically relevant and comparable affinities, however GSH did not affect DNA binding in either case. Thermal denaturation assays suggest that Quad and wild-type PrfA differ structurally upon binding GSH, which supports the in vivo difference in infection between the regulator and its mutant.

Structures of PrfA in complex with cognate DNA, determined through X-ray crystallography, further support the disparity between PrfA and Crp activation mechanisms as two structures of reduced PrfA bound to Phly (PrfA-Phly30 and PrfA-Phly24) suggest the DNA adopts a less bent DNA conformation when compared to Crp-cAMP- DNA. The structure of Quad-Phly30 confirms the DNA-binding data as the protein-DNA complex adopts the same overall conformation as PrfA-Phly.

From these results, we hypothesize a two-step activation mechanism wherein PrfA, oxidized upon cell entry and unable to bind DNA, is reduced upon its intracellular release and binds DNA, causing a slight bend in the promoter and small increase in transcription of PrfA-regulated genes. The structures of PrfA-Phly30 and PrfA-Phly24 likely visualize this intermediate complex. Increasing concentrations of GSH shift the protein to a (PrfA-GSH)-DNA complex which is fully active transcriptionally and is hypothesized to resemble closely the transcriptionally active structure of the cAMP-(Crp)-DNA complex. Thermal denaturation results suggest Quad PrfA is deficient in this second step, which explains the decrease in virulence and implicates the cysteine residues as critical for transcription efficiency. Further structural and biochemical studies are on-going to clarify this mechanism of activation.

Effetto di olio essenziale di Satureja Montana ed estratto di Cotinus coggygria sulle curve di morte termica di Listeria monocytogenes e Saccharomyces cerevisiae

Negli ultimi anni, è aumentato notevolmente l'interesse per piante e prodotti vegetali, e composti da essi derivati od estratti, in alternativa ai conservanti chimici per prevenire o ritardare lo sviluppo microbico negli alimenti. Questo deriva dalla percezione negativa, ormai diffusa a livello pubblico, nei confronti di sostanze di sintesi che sono ampiamente utilizzate come conservanti nell’industria alimentare. Sono stati effettuati diversi studi sull’attività antimicrobica di questi composti negli alimenti, anche se il loro utilizzo a livello industriale è limitato. Ciò dipende dalla difficile standardizzazione di queste sostanze, dovuta alla variabilità della matrice alimentare che ne può alterarne l’attività antimicrobica. In questa sperimentazione si sono utilizzati l’olio essenziale di Sateureja montana e l’estratto di Cotinus coggygria e sono state fatte delle prove preliminari, determinandone le componenti volatili tramite gas-cromatografia abbinata a microestrazione in fase solida. Sono stati selezionati un ceppo di Listeria monocytogenes (Scott A) e uno di Saccharomyces cerevisiae (SPA), e sono stati utilizzati per realizzare curve di morte termica in sistema modello e in sistema reale. Dai risultati ottenuti si può affermare che Satureja montana e Cotinus coggygria possono essere presi in considerazione come antimicrobici naturali da impiegare per la stabilizzazione di alimenti, nonché per ridurre l’entità dei trattamenti termici atti a salvaguardare le proprietà nutrizionali ed organolettiche di alimenti, come ad esempio succhi di frutta, garantendone la sicurezza e qualità microbiologica.

Studio propedeutico del potenziale di crescita di Listeria monocytogenes durante la shelf life di confezioni monoporzione di battuta di vitello

Scopo della tesi è la valutazione del potenziale di crescita (δ) di Listeria monocytogenes espressa come differenza tra il carico cellulare (log10 ufc/g) alla fine e all’inizio della prova, in monoporzioni di battuta di vitello (tartare) confezionate sottovuoto e conservate a temperatura di refrigerazione. Si tratta di un alimento ready to eat – RTE – prodotto dalla Ditta INALCA Spa e destinato ad una catena di ristorazione. I challenge test hanno lo scopo di fornire informazioni sul comportamento in determinate condizioni di conservazione, di L. monocytogenes inoculata artificialmente in un alimento. L. monocytogenes è un microrganismo patogeno ubiquitario nell’ambiente e resistente a diverse condizioni ambientali. E’ stato dimostrato che il batterio è responsabile della contaminazione post-processo degli alimenti, in quanto è stato isolato da impianti di trasformazione, macchine per l’imballaggio, nastri trasportatori, guanti, congelatori e guarnizioni. Sono state oggetto di studio: - i) 3 u.c. inoculate con soluzione fisiologica sterile su cui sono stati valutati Aw, pH, carica aerobia mesofila, batteri lattici, Pseudomonas, Enterobacteriaceae, muffe e lieviti; - ii) 1 u.c. non soggetta ad alcun inoculo per la ricerca qualitativa/quantitativa di L. monocytogenes; - iii) 9 u.c. contaminate con una miscela di 5 ceppi di L. monocytogenes (circa 100 ufc/g). Le confezioni inoculate sono state conservate per 21 giorni (pari alla shelf-life commerciale), di cui i primi 7 alla temperatura di +3°C, ed i successivi 14 giorni a +5°C. Il valore δ è risultato pari a 0.57: essendo superiore, seppure di poco, al valore soglia 0.5, le tartare in esame sono classificate come alimenti pronti che costituiscono terreno favorevole alla crescita di L. monocytogenes (categoria 1.2); in base al regolamento (CE) 2073/2005, il microrganismo deve essere assente in 25 g alla produzione e < 100 ufc/g durante la shelf–life (nota 5 e 7).

Meningitis por Listeria monocytogenes en paciente inmunocompetente

Listeria monocytogenes es un patógeno de origen alimentario que suele producir gastroenteritis, procesos febriles, sepsis y meningitis. Afecta característicamente a neonatos, embarazadas, ancianos e inmunocomprometidos, con una epidemiología controvertida y poco conocida. Se presenta un caso de meningitis y síndrome de secreción inadecuada de hormona antidiurética secundario en paciente inmunocompetente.

Determinación de Listeria monocytogenes en dos variedades de quesos artesanales, comeercializados en los mercados La Tiendona, Central y San Miguelito

Se realizó un análisis microbiológico a dos variedades de quesos (fresco y duro blando), comercializado en los mercados de la Tiendona, Central y San Miguelito. Se tomó en cuenta los parámetros utilizados dentro del Reglamento Técnico Centro americano (RTCA) 67.04.50:08 (Alimentos. Criterios microbiológicos para la inocuidad de alimentos) de quesos madurados y no madurados el cual dice que por cada 25 g de muestra, la Listeria monocytogenes debe ser “ausente”. Para determinar las dos variedades de quesos se utilizó una guía de observación, para determinar la presencia o ausencia de Listeria monocytogenes se analizó por medio de la metodología descrita por el BAM (Manual de Análisis Bacteriológico de la Administración de Drogas y Alimentos (FDA). Se realizó un conteo en placa para la determinación de la sobrevivencia de la L. monocytogenes; haciendo una comparación del día 1 y a los 5 días, sometiendo la bacteria a ciertas condiciones de temperatura. Todos los análisis respectivos fueron realizados en el Laboratorio de Microbiología de Alimentos del Centro de Investigación y Desarrollo en Salud (CENSALUD) de la Universidad de El Salvador. Los resultados obtenidos de los análisis, demostraron que el 25% de las dos variedades de quesos analizados no cumplen con los parámetros requeridos del RTCA (67.04.50:08), se demostró que la L. monocytogenes sobrevive a condiciones de temperatura de 4 °C. Se consideró que los quesos fresco y duro blando no son aptos para el consumo humano, se recomienda que el ministerio de salud aumente el monitoreo y de capacitaciones para mejorar las condiciones higiénicas en los puestos de los mercados, además de supervisar que empleen leche pasteurizada en la elaboración de queso así como prohibir el consumo de quesos de dudosa procedencia.

Eficácia de películas edíveis suplementadas com componentes de óleos essenciais no controlo de Listeria monocytogenes e Salmonella enterica Typhimurium

Dissertação de Mestrado, Engenharia Biológica, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Universidade do Algarve, 2014

Stress response and autolytic behaviour of Listeria monocytogenes isolated from portuguese cheese

Tese de dout. em Biologia, especialidade de Microbiologia, Unidade de Ciências e Tecnologias Agrárias, Univ. do Algarve, 2000

Caracterização molecular de cepas de Listeria monocytogenes oriundas de corte bovino e abatedouros frigoríficos de bovinos localizado no Distrito Federal

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Agronomia e Medicina Veterinária, Programa de Pós-Graduação em Saúde Animal, 2016.