Gold nanoprobes for the detection of mutations associated with antibiotic resistance in Mycobacterium tuberculosis complex

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Genética Molecular e Biomedicina

Pyruvate kinase and glucose-6-phosphate dehydrogenase deficies and their association with malaria - population genetics and proteomic studies

A malária é reconhecida como uma das principais forças selectivas a actuar na história recente no genoma humano. Inúmeros polimorfismos genéticos têm sido descritos como protectores contra a gravidade da malária, como o alelo HbS (designado de traço falciforme) e o alelo G6PD A- (associado à deficiência de G6PD). Mais recentemente, também a deficiência de PK foi associada com a protecção contra a malária. Evidências desta associação foram obtidas em estudos com modelos de roedor e estudos in vitro utilizando GV humanos deficientes em PK. Até à data, não foram obtidos dados em populações humanas que revelem esta associação: ainda não foi identificada uma variante de PK com uma prevalência elevada em regiões endémicas de malária e não foram identificadas marcas de selecção na região do gene que codifica para a PK (gene PKLR). Além disso, os mecanismos subjacentes à protecção contra a malária por deficiências enzimáticas dos GV não estão bem esclarecidos. Assim, os objectivos do presente estudo foram: investigar os polimorfismos genéticos humanos com associação com a malária em Cabo Verde; pesquisar marcas de selecção da malária na região do gene PKLR em populações Africanas; determinar a frequência da deficiência em PK e identificar uma eventual variante da enzima que possa estar sob selecção positiva em regiões endémicas de malária; avaliar o efeito das duas deficiências enzimáticas (PK e G6PD) na invasão e maturação do parasita em culturas in vitro de Plasmodium usando GV normais e deficientes; e analisar o perfil proteómico de GV infectados e não infectados, normais e com deficiência (em PK e G6PD), bem como de parasitas isolados de GV tanto deficientes como normais. Em Cabo Verde (área epidémica), não foram identificadas marcas de selecção pela malária, através da análise dos vários polimorfismos. No entanto, quando a análise foi realizada em dois países endémicos (Angola e Moçambique), foram detectadas várias marcas de selecção: a genotipagem de microssatélites (STRs) e polimorfismos de base única (SNPs) localizados na vizinhança do gene PKLR revelou uma diferenciação consideravelmente maior entre as populações Africana e Europeia (Portuguesa), do que a diferenciação determinada aquando da utilização de marcadores genéticos neutros. Além disso, uma região genómica de maior amplitude apresentou um Desequilíbrio de Ligação (LD) significativo no grupo de malária não grave (e não no grupo de malária grave), sugerindo que a malária poderá estar a exercer pressão selectiva sobre a região do genoma humano que envolve o gene PKLR. No estudo que incidiu na determinação da prevalência da deficiência de PK no continente Africano (realizado em Moçambique), esta revelou-se elevada - 4,1% - sendo o valor mais elevado descrito até ao momento a nível mundial para esta enzimopatia. Na pesquisa de mutações que pudessem estar na causa deste fenótipo (baixa actividade de PK), foi identificada uma mutação não sinónima 829G>A (277Glu>Lys), significativamente associada à baixa actividade enzimática. Esta mutação foi também identificada em Angola, São Tomé e Príncipe e Guiné Equatorial, onde a frequência de portadores heterozigóticos foi entre 2,6 e 6,7% (valores que se encontram entre os mais elevados descritos globalmente para mutações associadas à deficiência em PK). Não foi possível concluir acerca da associação entre a deficiência de PK e o grau de severidade da malária e da associação entre o alelo 829A e a mesma, devido ao baixo número de amostras. Os resultados dos ensaios de invasão/maturação do parasita sugeriram que, nos GV com deficiência de PK ou G6PD, a invasão (onde está envolvida a membrana do GV hospedeiro e o complexo apical do parasita) é mais relevante para a eventual protecção contra a malária do que a maturação. Os resultados da análise proteómica revelaram respostas diferentes por parte do parasita nas duas condições de crescimento (GV com deficiência de PK e GV com deficiência de G6PD). Esta resposta parece ser proporcional à gravidade da deficiência enzimática. Nos parasitas que cresceram em GV deficientes em G6PD (provenientes de um indivíduo assintomático), a principal alteração observada (relativamente às condições normais) foi o aumento do número de proteínas de choque térmico e chaperones, mostrando que os parasitas responderam às condições de stress oxidativo, aumentando a expressão de moléculas de protecção. Nos parasitas que cresceram em condições de deficit de PK (GV de indivíduo com crises hemolíticas regulares, dependente de transfusões sanguíneas), houve alteração da expressão de um maior número de proteínas (relativamente ao observado em condições normais), em que a maioria apresentou uma repressão da expressão. Os processos biológicos mais representados nesta resposta do parasita foram a digestão da hemoglobina e a troca de proteínas entre hospedeiro e parasita/remodelação da superfície do GV. Além disso, uma elevada percentagem destas proteínas com expressão alterada está relacionada com as fendas de Maurer, que desempenham um papel importante na patologia da infecção malárica. É colocada a hipótese de que a protecção contra a malária em GV deficientes em PK está relacionada com o processo de remodelação da membrana dos GV pelo parasita, o que pode condicionar a invasão por novos parasitas e a própria virulência da malária. Os resultados da análise do proteoma dos GV contribuirão para confirmar esta hipótese.

Caracterização de estirpes de Streptococcus agalactiae provenientes de colonização de tratos genitourinário e gastrointestinal da mulher grávida

Streptococcus agalactiae, ou Streptococcus do grupo B, é actualmente, o principal responsável pelo desenvolvimento de infecção neonatal, seja de início precoce (nos primeiros 7 dias de vida) ou tardio (entre os 7 dias e os 3 meses de vida). O principal factor de risco ao desenvolvimento de doença neonatal precoce é a colonização rectovaginal da mulher grávida. No presente estudo foram caracterizados 179 isolados provenientes de colonização dos tratos genitourinário e gastrointestinal da mulher grávida, obtidos no Hospital Garcia de Orta (Almada) entre 2007 e 2010. A colonização vaginal da mulher grávida neste período foi de 12%, e os serótipos mais prevalententemente detectados foram os serótipos Ia, V, IV, II e III, o que está de acordo com outros estudos efectuados em Portugal, à excepção do serótipo IV que tem sido pouco detectado na Europa. Todos os isolados se revelaram susceptíveis à penicilina, ofloxacina e vancomicina e, apenas 11.8% se revelaram susceptíveis a todos os antibióticos testados. A resistência à tetraciclina, eritromicina e clindamicina, de 2007 a 2010, foi de 86.8%, 14.6% e 9.7%, respectivamente. Não foi encontrado nenhum fenótipo de resistência à eritromicina dominante. Neste estudo o serótipo capsular mais associado à resistência à eritromicina foi o serótipo Ia, seguido pelos serótipos III, V e II. Verificou-se a presença de uma associação entre o serótipo Ia, o fenótipo M e a presença do gene mef(A). Os isolados com fenótipo cMLSB apresentaram o gene erm(B) e o gene erm(A) [erm(TR)] foi detectado em todos os isolados de fenótipo iMLSB, em ambos os casos com diversos serótipos. Os isolados pertencentes à mesma grávida foram considerados geneticamente relacionados com base na técnica de PFGE, excepto em dois casos em que as duas mulheres grávidas aparentemente estavam colonizadas por mais do que uma estirpe. Observou-se uma grande heterogeneidade populacional entre os isolados caracterizados. Relativamente à resistência aos macrólidos, a origem foi multiclonal e não derivada da disseminação de um único clone. Mais estudos epidemiológicos longitudinais são necessários para complementar os já existentes e, conhecer a evolução das estirpes de S. agalactiae em circulação, não só a nível nacional, mas em todo o mundo. Desta forma será possível definir a melhor estratégia para a criação de uma vacina adequada à variabilidade populacional de S. agalactiae.

Resistência a insecticidas em Anopheles gambiae s.l. na Região de Luanda, Angola

Em Angola, a malária é a principal causa de morbilidade e de mortalidade infantil. O controlo de vectores com recurso aos insecticidas representa uma parte importante da estratégia actual para a prevenção da doença. Em Anopheles gambiae s.s., principal vector de malária em África, estão identificadas duas mutações pontuais no gene que codifica os canais de sódio das membranas das células do sistema nervoso, conferindo resistência knockdown (kdr) aos insecticidas piretróides e ao DDT. Também se encontra descrita para esta espécie uma mutação no gene acetilcolinesterase-1 (ace-1), associada à resistência a carbamatos e organofosfatos. Este trabalho teve como principal objectivo avaliar o nível de resistência aos insecticidas em An. gambiae da província de Luanda, Angola e determinar a frequência destas mutações. Foram realizadas colheitas entomológicas em 2009 e 2010, através da prospeção de criadouros larvares. Os insectos capturados foram criados até a emergência do adulto e sujeitos a ensaios de susceptibilidade a insecticidas, através de testes da OMS. A identificação de espécies e formas moleculares do complexo An. gambiae, bem como a pesquisa de mutações no gene ace-1 foram feitas por PCR-RFLP. A pesquisa de mutações no gene kdr foi realizada por PIRA-PCR. Amostras selecionadas de mosquitos (incluindo uma amostra proveniente de uma colheita de adultos) foram ainda genotipadas para 11 loci microssatélites. Os níveis de resistência para a permetrina, DDT e -cialotrina foram elevados, com taxas de mortalidade inferiores a 70% em ambos os anos. Em contraste, as taxas de mortalidade foram sempre acima de 98% para bendiocarb e fenitrotião, indicadoras de susceptibilidade a estes insecticidas. Todas as amostras processadas foram identificadas como An. gambiae s.s., forma molecular M e não se observou a mutação no gene ace-1 associada à resistência. Em ambos os anos, foi detectada apenas a mutação L1014F no locus kdr e a frequência do alelo mutante (TTT) foi bastante elevada. Em 2009, observou-se uma associação entre genótipos homozigóticos para o alelo 1014F e o fenótipo resistente, para os insecticidas piretróides e para o DDT. O polimorfismo dos loci microssatélites analisados foi elevado, com a riqueza alélica a variar entre 5 (45C1) e 20 (H128) e a heterozigotia esperada entre 0,529 (H577) e 0,862 (H249). A análise genética não revelou um grau de parentesco entre os indivíduos que constituíram as amostras estudadas. Este resultado sugere que os elevados níveis de resistência observados não foram influenciados pelo método de colheita de mosquitos que, em certas condições, poderia contribuir para a amostragem de indivíduos aparentados.

Avaliação clínica na disfunção fronto-estriatal : movimento e cognição

RESUMO: Os circuitos fronto-estriatais constituem um sistema em ansa fechada que une diversas regiões do lobo frontal aos gânglios da base, participando, com outras áreas cerebrais, no controlo do movimento, cognição e comportamento. As Distonias Primárias, a Doença de Parkinson e a Hidrocefalia de Pressão Normal, são doenças do movimento caracterizadas por disfunção do circuito fronto-estriatal motor. A conectividade funcional entre as diversas ansas do sistema fronto-estriatal, permite prever que as doenças do movimento possam também acompanhar-se de sintomas da esfera cognitiva e comportamental, cuja avaliação seria importante no manejo diagnóstico e terapêutico dos doentes. Objectivos Os nossos objectivos foram avaliar, por estudos clínicos, a relação entre sintomas motores, cognitivos e comportamentais em três doenças do movimento com fisiopatologias diversas - distonias Primárias, Doença de Parkinson e Hidrocefalia de Pressão Normal - analisando os dados sob a perspectiva teórica fornecida pelo conhecimentos dos vários circuitos frontoestriatais. Os nossos objectivos específicos para cada doença foram: a) Distonias Primárias: avaliação de disfunção executiva em doentes com Distonia Primária e relação com a gravidade dos sintomas motores b) Doença de Parkinson: 1. avaliação breve das funções mentais nas fases iniciais da doença, incluindo análise longitudinal para determinação de factores preditivos para declínio cognitivo; 2. relação entre a função motora e cognitiva e a Perturbação do Comportamento do sono REM, incluindo análise longitudinal; 3.avaliação de sintomas psiquiátricos, de um ponto de vista global e especificamente com incidência sobre as Perturbações do Controlo do Impulso (PCI). c) Hidrocefalia de Pressão Normal: 1. caracterização das alterações da marcha, incluindo comparação com a Doença de Parkinson; 2. caracterização das alterações cognitivas e da relação entre estas e a disfunção da marcha; 3. estudo evolutivo das alterações da marcha e cognitiva em doentes submetido a cirurgia e doentes não submetidos a cirurgia. Métodos: A Distonia Primária, a Doença de Parkinson e a Hidrocefalia de Pressão Normal foram diagnosticadas segundo critérios clínicos validados. Sempre que justificado, foram recrutados grupos de controlo, com indivíduos sem doença, emparelhados para idade, sexo e grau de escolaridade. Os doentes foram avaliados com instrumentos de aplicação clinica directa, incluindo escalas de função motora, testes neuropsicológicos globais e dirigidos às funções executivas e escalas de avaliação psiquiátrica. Testes aplicados nas Distonias Primárias: Unified Dystonia Rating Scale, Wisconsin Card Sorting Test, teste de Stroop, teste de cubos da WAIS, Teste de Retenção Visual de Benton; na Doença de Parkinson: Unified Parkinson's Disease Rating Scale, Frontal Assessment Battery (FAB), Mini-Mental State Examination (MMSE), REM-sleep behaviour disorder Questionnaire; Symptom Chek-list 90-R, Brief Psychiatric Rating Scale, FAS (fluência verbal lexical) Nomeação de Animais (Fluência verbal semântica), prova de repetição de dígitos (WAIS), Rey auditory verbal learning test, teste de Stroop, matrizes progressivas de Raven, Questionnaire for Impulsive-Compulsive Disorders; na HPN: prova cronometrada de marcha,MMSE, prova de memória imediata da WAIS, prova de repetição de dígitos (WAIS), FAB, desenho complexo de Rey, teste de Stroop, cancelamento de letras, teste Grooved Pegboard. Os doentes com HPN foram também submetidos a estudo imagiológico. A avaliação estatística foi adaptada às características de cada um dos estudos.Resultados Distonias Primárias: encontrámos défices de função executiva, envolvendo dificuldade na mudança entre sets cognitivos, bem como correlação significativa entre as pontuações nos testes cronometrados e a gravidade dos sintomas motores. Doença de Parkinson: os doentes com DP obtiveram pontuações significativamente inferiores na FAB e em sub-testes do MMSE (memória e função visuo-espacial). A pontuação no MMSE encontrava-se significativamente correlacionada com itens da função motora não relacionados com o tremor. A disfunção da marcha, a disartria, o fenótipo não tremorígeno, a presença de alucinações e pontuação abaixo do ponto de corte na MMSE, foram factores preditivos de demência na avaliação longitudinal. A rigidez e a disartria foram factores preditivos de declínio nas funções frontais. A disfunção frontal foi factor preditivo de declínio na pontuação do MMSE. Encontrámos uma prevalência elevada de RBD nas fases iniciais da DP, que o estudo longitudinal mostrou ser factor preditivo de declínio motor, nomeadamente por agravamento da bradicinésia. Encontrámos também uma prevalência elevada de sintomas psiquiátricos, nomeadamente psicose, depressão, ansiedade, somatização e sintomas obsessivo-compulsivos. As PCI não se encontravam relacionadas com o fenótipo motor, com as complicações motoras do tratamento dopaminérgico ou com a disfunção cognitiva. HPN: os doentes com HPN e os DP apresentaram um padrão disfunção da marcha semelhante, caraterizado por passos curtos, lentidão e dificuldades de equilíbrio, sendo os sintomas mais graves na HPN. Os doentes de Parkinson com maior duração de doença, maior dose de dopaminérgicos e fenótipo motor acinético-rígido apresentaram um padrão de disfunção da marcha de gravidade semelhante ao encontrado na HPN. As alterações vasculares da substância branca, em particular as encontradas na região frontal, encontravam-se negativamente correlacionadas com a melhoria da marcha após PL. O estudo das funções cognitivas mostrou um padrão de atingimento global, com valores mais baixos na cópia do desenho complexo de Rey. Os resultados nas provas de função cognitiva não se encontravam significativamente correlacionados com os resultados na prova da marcha. A progressão na disfunção da marcha encontrava-se relacionada com o tratamento não cirúrgico, idade superior na primeira avaliação, presença de lesões da substância branca, e presença de factores de risco vascular, ao passo que não foram encontrados factores que predissessem de modo significativo o agravamento da função cognitiva. Conclusões: Os resultados dos diversos estudos, evidenciam a presença de alterações cognitivas e comportamentais nas três doenças de movimento. O padrão destas alterações e o modo como estas se relacionaram com os sintomas motores variou de doença para doença. Nas Distonias primárias, a perseveração cognitiva poderá ser o sintoma correspondente à perseveração motora própria da doença, sugerindo disfunção no circuito dorso-lateral frontoestriatal. A correlação entre a gravidade motora da doença e o resultado nos testes cognitivos cronometrados, poderá ser o efeito da relação entre bradicinésia e bradifrenia. Na Doença de Parkinson, o espectro de alterações é mais acentuado, espelhando a disseminação do processo degenerativo no SNC. Para além dos sintomas de disfunção executiva, sugerindo disfunção das tês ansas não motoras, existem sinais de disfunção cognitiva global, estas com uma influência mais significativa no desenvolvimento da demência. A relação entre os diferentes sintomas motores e cognitivos é também complexa, embora se evidencie uma dissociação significativa entre o tremor, sem relação com os sintomas não motores, e os sintomas motores não tremorígenos, relacionados com o declínio cognitivo. Enquanto que a presença de RBD parece ser um factor preditivo de agravamento motor, os sintomas psiquiátricos, também muito frequentes, apresentam uma relação menos clara com a função motora. Destes, os sintomas obsessivo-compulsivos são aqueles que com mais frequência se atribuem a disfunção do sistema fronto-estriatal, nomeadamente da ansa orbito-frontal. As PCI também não mostraram ter relação com os sintomas motores ou cognitivos. Na HPN, é patente o carácter fronto-estriatal das alterações da marcha, demonstrado tanto na sua caracterização quanto no efeito deletério das lesões vasculares da substância branca do lobo frontal na recuperação da marcha após PL. As alterações cognitivas parecem ter um padrão mais difuso, o que talvez explique a falta de correlação com os sintomas motores - esta dissociação pode ser causada quer por diferença nos mecanismos fisiopatológicos quer por presença de comorbilidades cognitivas. --------- ABSTRACT: Fronto-striatal circuits constitute a closed loop system which connects different parts of the frontal lobes to the basal ganglia. They are engaged in motor, cognitive and behavioural control. Primary Dystonia, Parkinson's Disease and Normal-Pressure Hydrocephalus are movement disorders caused by disturbance of the motor fronto-striatal circuit. The existence of cognitive and behavioural dysfunction in these movement disorders is predictable, given the functional connectivity between the several distinct loops of the circuit. Evaluation of cognitive and behavioural dysfunction in these three disorders is thus both of clinical and theoretical relevance. Objectives Our objectives were to evaluate, by clinical means, the relation between motor, cognitive and behavioural symptoms in three movement disorders with different pathophysiological backgrounds - Primary Dystonia, Parkinson's Disease and Normal-Pressure Hydrocephalus - and to analyse the study results under the theoretical framework formed by present knowledge of the fronto-estriatal system. Specific objectives: a) Primary Dystonia: executive dysfunction assessment and correlation analysis with motor dysfunction severity; b) Parkinson's Disease: 1. brief cognitive assessment in the early stages of disease, including a longitudinal analysis for determination of predictive factors for cognitive decline; 2. to investigate the relation between RBD and cognitive and motor dysfunction, including a longitudinal analysis; 3. psychiatric symptom assessment, with particular incidence on Impulse Control Disorders; c) Normal-Pressure Hydrocephalus: 1. gait dysfunction characterization and comparison with Parkinson's Disease patients; 2. determination of cognitive dysfunction profile and its relation with gait dysfunction; 3. follow-up study of cognitive and motor outcome in patients submitted and not submitted to shunt surgery. Methods: Primary Dystonia, Parkinson's Disease and Normal Pressure Hydrocephalus were diagnosed according to clinically validate criteria. Where warranted, we recruited control groups formed by healthy individuals, matched for age, sex and educational level. Patients were evaluated with instruments of direct clinical application, including motor function scales, neuropsychological tests aimed at global and executive functions and psychiatric rating scales. Tests used in Primary Dystonia: Unified Dystonia Rating Scale, Wisconsin Card Sorting Test, Stroop Test, Cube Assembly test (WAIS), Benton’s Visual Retention Test; in Parkinson's Disease: Unified Parkinson's Disease Rating Scale, Frontal Assessment Battery (FAB) , Mini-mental State Examination (MMSE), REM-sleep behavior disorder Questionnaire, Symptom Check-list 90- R, Brief Psychiatric Rating Scale, FAS (phonetic verbal fluency), semantic verbal fluency test, digit span test (WAIS), auditory verbal learning test,Stroop test, Raven's progressive Matrices, Questionnaire for Impulsive-Compulsive Disorders; in NPH: timed walking test, MMSE, immediate memory task (WAIS), digit span test (WAIS), FAB, Rey’s Complex Figure test, Stroop test, letter cancellation test, Perdue Pegboard test. NPH patients were also subjected to an imaging study. Statistics were adapted to the characteristics of each study.Results: Primary Dystonia: we found set-shifting deficits as well as significant correlation between timed neuropsychological tests and dystonia severity. Parkinson's Disease: PD patients had significantly lower scores on the FAB and on the memory and visuo-spatial tests of the MMSE; MMSE scores were significantly correlated to non-tremor motor scores; gait dysfunction and speech scores, non-tremor motor phenotype, hallucinations and scores bellow cut-off on the MMSE were predictive of dementia at follow-up; speech and rigidity scores were predictive of frontal type decline; frontal dysfunction was predictivy of decline in MMSE scores; RBD bradykinesia worsening; psychiatric symptoms were prevalent, particularly Psychosis, Depression, Anxiety, Somatisation and Obsessive-Compulsive Symptoms; Impulse Control Disorders were unrelated to motor phenotype,motor side effects of dopamine treatment and executive function; NPH: gait dysfunction was worse in NPH when compared to PD patients, although the pattern was similarly characterized by slowness, short steps and disequilibrium; PD patients whose gait disturbance was as severe as that of NPH patients were characterized by longer disease duration, predominance of non-tremor motor scores, more advanced disease stage and higher dopamine dose; frontal white matter lesions correlated negatively with improvement after LP; cognitive function assessment revealed wide spread deficits, with lower results on the drawing of the complex figure of Rey, which were not significantly correlated to gait dysfunction; older age, white matter lesions and the presence of vascular risk factors were predictive factors for motor but not cognitive function worsening. Conclusion: Results from our studies highlight the presence of cognitive and behavioural dysfunction in all three movement disorders. Symptom pattern and the relation with ovement derangement varied according to the disease. In Primary Dystonia, set-shifting difficulties could be the cognitive counterpart of motor perseveration characteristic of this disorder, suggesting dysfunction of the dorso-lateral circuit. The relation between timed tests and dystonia severity could suggest a relation between bradyphrenia and bradykinesia in Primary Dystonia. In Parkinson's Disease patients, the spectrum of non-motor symptoms is wider, probably reflecting the spread of neurodegeneration beyond the fronto-striatal circuits. While frontal type deficits predominate, suggestive of dorso-lateral and orbito-frontal dysfunction, non-frontal deficits were also apparent in the initial stages of disease, and were predictive of dementia at follow-up. The relationship between cognitive and motor symptoms is complex, although the results strongly suggest a dissociation between tremor symptoms, which bore no relation with non-motor symptoms, and non-tremor symptoms,whichwas frequent, and a predictive factor for which were related with cognitive decline. While RBD was found to be a predictive factor for bradykinesia worsening, psychiatric symptoms, which were also frequent, showed no apparent relation with motor dysfunction. Relevant to our theoretical consideration was the high prevalence of OCS, which have been attributed to orbito-frontal dysfunction. As to the particular case of ICD, we found no relation either with motor or cognitive dysfunction. The fronto-striatal nature of gait dysfunction in NPH is suggest by the clinical characterization study and by the effects of frontal white matter lesions on gait recovery after LP, whereas cognitive dysfunction presented a more diffuse pattern, which could explain the lack or relation with gait assessment results and also the different outcome on the longitudinal study - this dissociation could be caused by a real difference in pathophysiological mechanisms or, in alternative, be due to the existence of cognitive comorbidities.

Pseudomonas aeruginosa: disseminação de resistência antimicrobiana em efluente hospitalar e água superficial

O objetivo deste estudo foi comparar amostras de efluente do Hospital São Vicente de Paulo com amostras de água do Rio Passo Fundo, quanto ao perfil de susceptibilidade de isolados de Pseudomonas aeruginosa, para inferir sobre a presença de isolados de origem hospitalar em amostras de água superficial. A significância estatística entre os perfis de susceptibilidade das amostras foi testada por análise de variância e a comparação das amostras foi feita por contrastes de interesse. Foram identificados 198 isolados de Pseudomonas aeruginosa a partir das amostras analisadas. O fenótipo de multirresistência não foi observado nas amostras do Rio Passo Fundo, embora alguns isolados resistentes a carbapenêmicos tenham sido identificados, indicando a presença de contaminação com bactérias provenientes de um ambiente sob forte pressão seletiva. Diferenças significativas entre as amostras de água e efluente hospitalar foram observadas a partir da análise de variância por contrastes de interesse.

Fragilidade e pré-fragilidade em pessoas idosas residentes na comunidade

RESUMO: Objectivo: Este estudo tem como principal objectivo determinar perfis de fragilidade em pessoas idosas, residentes ma comunidade. Metodologia: Trata-se de um estudo de natureza não experimental, quantitativo, exploratório e descritivo, com uma amostra de conveniência, constituída por pessoas idosas (n=47), residentes na comunidade. As variáveis em análise foram o fenótipo de fragilidade, onde a força de preensão foi avaliada através de um dinamómetro portátil, a percepção de exaustão através da CES-D, a velocidade de marcha foi avaliada pelo Timed Up and Go Test, a actividade física através de uma escala simplificada, com base nos estudos de Grimby, e a perda de peso não intencional através de uma questão sobre perda de peso no último ano. As restantes variáveis foram avaliadas por questionário, à excepção da capacidade funcional, avaliada por uma escala com actividades básicas e instrumentais da vida diária assim como locomoção, e da força de membros inferiores, avaliada pelo teste de sentar e levantar da cadeira durante 30 segundos. Resultados: Verificou-se que a maioria da amostra era pré-frágil, com uma frequência próxima de fragilidade e uma quase inexistência de não fragilidade. Contribui para isto, essencialmente, a velocidade de marcha e perda de peso não intencional. Apesar de se encontrar uma grande presença de comorbilidade e independência com limitação nos indivíduos deste estudo, não se verifica uma relação de significância entre estas variáveis. Verificam-se relações significativas com a Hipertensão arterial e a percepção do estado de saúde. Conclusão: Não foi possível definir um perfil de fragilidade de forma consistente, devido à grande variabilidade de resultados encontrados e à não existência de correlações significativas, no que diz respeito à síndrome de fragilidade. -----------ABSTRACT: Objective: This study aims to determine profiles of fragility in elderly people, living in the community Methodology: This is a study of a non experimental, quantitative, exploratory and descriptive, with a convenience sample, consisting of elderly (n = 47), living in the community. The variables analyzed were the frailty phenotype where grip strength was measured using a handheld dynamometer, the perception of exhaustion through the CES-D, gait speed was assessed by the Timed Up and Go Test, physical activity through a simplified scale based on studies of Grimby and unintentional loss of weight through a question about weight loss in the last year.The remaining variables were assessed by questionnaire, with the exception of functional capacity assessed by a scale with basic and instrumental activities of daily living as well as locomotion, and lower limb strength, evaluated by sitting and rising from a chair for 30-second test. Results: It was found that most of the sample was pre-fragile with a frequency close to the fragility and almost no non-brittleness. Contribute to this, essentially, gait speed and unintentional weight loss. Despite being a large presence of comorbidity and independence in individuals with limitation of this study, no there is a significant relationship between this variables. There are significant relations with hypertension and the perception of health status. Conclusion: It was not possible to define a profile of fragility consistently, due to the great variability of results and the absence of significant correlations, with respect to the frailty syndrome.

Thomsen-Friedenreich antigens in bladder cancer: evaluation of their prognostic value

RESUMO: Introdução. O cancro de bexiga é uma patologia comum que representa o 6° e o 5° cancro mais incidente em Portugal e na Itália, respetivamente. Em mais de metade dos casos ocorre reincidência durante o primeiro ano, requerendo acompanhamento clínico ao longo da vida. A instilação intravesical de Bacillus Calmette-Guérin (BCG) (uma estirpe atenuada do Mycobacterium bovis) representa uma imunoterapia eficaz no combate ao cancro de bexiga, no entanto, muitos aspetos da interação de BCG com as células tumorais bem como com as células do sistema imunitário permanecem por desvendar. As células tumorais de bexiga expressam frequentemente as formas sialiladas dos antigénios de Thomsen-Friedenreich (TF), i.e., sialil-T (sT) e sialil-Tn (sTn). Contudo ainda se desconhece o significado da sua expressão na malignidade tumoral e se afeta a eficácia da terapêutica BCG. Objetivo do estudo. Investigar o papel dos antigénios sT e sTn no fenótipo maligno de células de cancro de bexiga bem como na resposta mediada pelo sistema imunitário à terapia com BCG. Metodologia. Para tal, foram utilizadas as linhas celulares de cancro da bexiga HT1376 e MCR, geneticamente modificadas por transdução com vetores codificantes para as sialiltransferases ST3GAL1 ou ST6GALNAC1, de forma a expressar homogeneamente os antigénios sT ou sTn respetivamente. Estes modelos celulares foram estudados após confronto com BCG. O nível de BCG internalizado foi avaliado por citometria de fluxo. O perfil global de expressão genética dos modelos celulares antes e após incubação com BCG foi analisado pela tecnologia de microarray. O perfil de citocinas secretadas pelos modelos celulares após incubação com BCG, bem como de macrófagos estimulados pelo secretoma de células de cancro de bexiga que por sua vez foram estimuladas previamente por BCG, foi estudado pelo sistema multiplex de “imuno-esferas”. Resultados. A análise do transcritoma dos modelos celulares revelou que grupos de genes envolvidos em funções específicas foram modulados em paralelo nos dois modelos celulares, após transdução, independentemente da sialiltransferase expressa. Ou seja, em células que expressavam a sialiltransferase ST3GAL1 ou ST6GALNAC1, os genes envolvidos na regulação da segregação cromossómica e na reparação do DNA foram consistentemente regulados negativamente. Genes descritos na literatura como marcadores para o cancro de bexiga foram também modulados. A incubação com BCG resultou numa tendência ao aumento da expressão de genes relevantes na preservação e estabilidade genómica e menor malignidade, no entanto, apenas em células que expressavam sT ou sTn. Entre as dez citocinas testadas, apenas a IL-6 e IL-8 foram expressas pelas linhas celulares de cancro da bexiga, com indução destas após estimulação com BCG, e principalmente em células que expressavam ST3GAL1 ou ST6GALNAC1. Em macrófagos, citocinas inflamatórias, tais como IL-1β, IL-6 e TNFα, e a citocina anti-inflamatória IL-10, foram induzidas apenas pelo secretoma de células de cancro da bexiga confrontadas com BCG, com maior relevância quando estas expressavam ST3GAL1 ou ST6GALNAC1, prevendo a estimulação de macrófagos semelhantes aos de tipo M1 e uma melhor resposta à terapia com BCG. Conclusões. O efeito geral da expressão destas sialiltransferases e dos produtos enzimáticos sT ou sTn nas células de cancro de bexiga conduz a um fenótipo de maior malignidade. Contudo, a maior avidez de estas na produção de citocinas inflamatórias após confronto com BCG, bem como a maior capacidade de estimulação de macrófagos, predirá uma resposta à terapia com BCG mais eficaz em tumores que expressem os antigénios de TF sialilados. Tais conclusões são totalmente concordantes com os nossos mais recentes dados clínicos obtidos em colaboração, que mostram que em doentes com cancro de bexiga que expressam sTn respondem melhor a terapia BCG. ----------ABSTRACT: Background. Bladder cancer is a common malignancy representing the 6th and the 5th most incident cancer in Portugal and in Italy, respectively. More than half of the cases relapse within one year, requiring though a lifelong follow-up. Intravesical instillation of Bacillus Calmette-Guérin (BCG) (an attenuated strain of Mycobacterium bovis) represents an effective immunotherapy of bladder cancer, although many aspects of the interaction of BCG with cancer cells and host immune cells remain obscure. Bladder cancer cells often express the sialylated forms of the Thomsen-Friedenreich (TF), i.e., sialil-T (sT) e sialil-Tn (sTn). However, it’s still unknown the sense of such expression in tumour malignancy and in the BCG therapy efficacy. Aim of the study. To investigate the role of the sT and sTn antigens on the malignant phenotype of bladder cancer cells and the immune mediated response to BCG therapy. Experimental. We have utilized populations of the bladder cancer cell lines HT1376 and MCR, genetically modified by transduction with the sialyltransferases ST3GAL1 or ST6GALNAC1 to express homogeneously sT or sTn antigens. The level of BCG internalized was assessed by flow cytometry. The whole gene expression profile of BCG-challenged or unchallenged bladder cancer cell lines was studied by microarray technology. The profile of cytokines secreted by BCG-challenged bladder cancer cells and that of macrophages challenged by the secretome of BCG-challenged bladder cancer cells was studied by multiplex immune-beads assay. Results. Transcriptome analysis of the sialyltransferase-transduced cells revealed that groups of genes involved in specific functions were regulated in parallel in the two cell lines, regardless the sialyltransferase expressed. Namely, in sialyltransferase-expressing cells, genes involved in the proper chromosomal segregation and in the DNA repair were consistently down-regulated, while genes reported in literature as markers for bladder cancer were modulated. BCG-challenging induced a tendency to up-regulation of the genes preserving genomic stability and reducing malignancy, but only in cells expressing either sT or sTn. Among the ten cytokines tested, only IL-6 and IL-8 were expressed by bladder cancer cell lines and up-regulated by BCG-challenging, mainly in sialyltransferases-expressing cells. In macrophages, inflammatory cytokines, such as IL-1β, IL-6 and TNFα, and the antinflammatory IL-10 were induced only by the secretome of BCG-challenged bladder cancer cells, particularly when expressing either sialyltransferase, predicting the stimulation of M1-like macrophages and a better response to BCG therapy. Conclusions. The general effect of the expression of the two sialyltransferases and their products in the bladder cancer cells is toward a more malignant phenotype. However, the stronger ability of sialyltransferase expressing cells to produce inflammatory cytokines upon BCG-challenging and to stimulate macrophages predicts a more effective response to BCG in tumours expressing the sialylated TF antigens. This is fully consistent with our recent clinical data obtained in collaboration, showing that patients with bladder cancer expressing sTn respond better to BCG therapy.

Pesquisa de Acinetobacter sp e Pseudomonas aeruginosa produtores de metalo-β-lactamase em hospital de emergência de Porto Alegre, Estado do Rio Grande do Sul, Brasil

INTRODUÇÃO: O aparecimento de Pseudomonas aeruginosa e Acinetobacter sp produtores de metalo-β-lactamases (MBLs) é um desafio para os hospitais. MÉTODOS: Verificou-se a produção de MBL em cepas clínicas de Pseudomonas aeruginosa e Acinetobacter sp de um hospital de emergência de Porto Alegre pelo método de aproximação de disco e E-test MBL. Os genes bla foram pesquisados pela PCR. RESULTADOS: Duas cepas de Pseudomonas aeruginosa e oito Acinetobacter sp demonstraram fenótipo de MBLs. A amplificação do gene blaSPM-1 confirmou a enzima em P. aeruginosa.. CONCLUSÕES: Deve-se ter cautela ao avaliar testes fenotípicos utilizados na detecção rotineira de metalo-enzima.

Antimicrobial use and incidence of multidrug-resistant Pseudomonas aeruginosa in a teaching hospital: an ecological approach

INTRODUCTION: Multidrug-resistant Pseudomonas aeruginosa is a major threat in healthcare settings. The use of antimicrobials can influence the incidence of resistant strains by direct and indirect mechanisms. The latter can be addressed by ecological studies. METHODS: Our group attempted to analyze the relation between the use of antipseudomonal drugs and the incidence of MDR-PA among 18 units from a 400-bed teaching hospital. The study had a retrospective, ecological design, comprising data from 2004 and 2005. Data on the use of four antimicrobials (amikacin, ciprofloxacin, ceftazidime and imipenem) were tested for correlation with the incidence of MDR-PA (defined as isolates resistant to the four antimicrobials of interest) in clinical cultures. Univariate and multivariate linear regression analyses were performed. RESULTS: Significant correlations were determined between use and resistance for all antimicrobials in the univariate analysis: amikacin (standardized correlation coefficient = 0.73, p = 0.001); ciprofloxacin (0.71, p = 0.001); ceftazidime (0.61, p = 0.007) and imipenem (0.87, p < 0.001). In multivariate analysis, only imipenem (0.67, p = 0.01) was independently related to the incidence of multidrug-resistant strains. CONCLUSIONS: These findings share similarities with those reported in individual-based observational studies, with possible implications for infection control.

Resistência antimicrobiana associada em isolados clínicos de Enterococcus spp

INTRODUÇÃO: O aumento da prevalência de isolados de enterococos em hospitais, particularmente Enterococcus resistente à vancomicina (VRE), é importante por causa da limitada terapia antimicrobiana efetiva para o tratamento de infecções enterocócicas. MÉTODOS: O presente trabalho apresentou uma investigação retrospectiva de dados de suscetibilidade in vitro quantitativa para uma variedade de antimicrobianos frente aos isolados de Enterococcus spp. e avaliação da associação de resistência entre os agentes antimicrobianos apontados como escolha para o tratamento de infecções causadas por VRE, através do cálculo do risco relativo. RESULTADOS: Dos 156 isolados de enterococos, 40 (25,6%) foram resistentes a três ou mais antimicrobianos, incluindo 7,7% (n = 12/156) resistentes à vancomicina. A associação de resistência elevada foi mais pronunciada entre os isolados de VREs com antimicrobianos alternativos e primários para o tratamento de infecções causadas por estes patógenos, incluindo ampicilina (100%, RR = 7,2), estreptomicina (90,9%, RR = 4,9), rifampicina (91,7%, RR = 3,1) e linezolida (50%, RR = 11,5), apesar da alta taxa de suscetibilidade a esta droga (94,9%). CONCLUSÕES: A resistência associada significativa aos antimicrobianos de primeira escolha e alternativos, usados no tratamento de infecções graves por cepas com o fenótipo VRE e que requerem um regime terapêutico combinado, evidencia alternativas terapêuticas ainda mais limitadas na instituição analisada.

Caracterização da tuberculose multidroga resistente durante a gravidez, em Campinas, Estado de São Paulo, Brasil, no período de 1995 a 2007

INTRODUÇÃO: Foi feito um acompanhamento das gestantes tratadas para tuberculose multidroga resistente (TB-MDR) durante a gravidez, em Campinas, Estado de São Paulo, no período de 1995 a 2007. MÉTODOS: No estudo retrospectivo, foram incluídas pacientes com cepa resistente, pelo menos à isoniazida e à rifampicina e gravidez em qualquer momento, durante o tratamento. Os casos receberam esquema individualizado baseado nos padrões de resistência medicamentosa e nos antecedentes de tratamento de cada paciente. RESULTADOS: Sete gestantes apresentaram resistência a duas ou mais drogas. Três já estavam grávidas, antes do início do tratamento e quatro engravidaram depois. Duas estavam com Aids, uma foi a óbito e em outra ocorreu falência de tratamento. Todas apresentaram tuberculose avançada com achados radiológicos graves e para cinco pacientes o tempo médio da conversão do escarro foi de quatro meses. Duas gestantes foram curadas. Dois recém-nascidos foram infectados com o HIV por suas progenitoras. CONCLUSÕES: O resultado do tratamento foi insatisfatório e a supervisão direta é imperativa na TB-MDR durante a gestação. O planejamento familiar deve ser fortemente recomendado.

Over expression of AdeABC and AcrAB-TolC efflux systems confers tigecycline resistance in clinical isolates of Acinetobacter baumannii and Klebsiella pneumoniae

Abstract: INTRODUCTION: Due to the wide use of tigecycline in the treatment of severe infections caused by multidrug-resistant (MDR) bacteria, clinical resistance to tigecycline has increased in recent years. Here, we investigated the relationship between tigecycline resistance and the expression of efflux pumps. METHODS: Clinical isolates of Acinetobacter baumannii and Klebsiella pneumoniae were consecutively collected from hospitalized patients in three hospitals. The minimum inhibitory concentration (MIC) of tigecycline was determined using the broth microdilution method. Expression levels of efflux pump genes and regulators were examined by quantitative real-time reverse transcription polymerase chain reaction. The correlations between tigecycline MICs and gene expression levels were analyzed. RESULTS: Overall, 1,026 A. baumannii and 725 K. pneumoniae strains were collected. Most strains were isolated from sputum. The tigecycline resistance rate was 13.4% in A. baumannii isolates and 6.5% in K. pneumoniae isolates. Overexpression of AdeABC and AcrAB-TolC efflux systems was observed found in clinical tigecycline-resistant isolates. The tigecycline MIC had a linear relationship with the adeB expression level in A. baumannii isolates, but not with the acrB expression level in K. pneumoniae isolates. There were significant linear trends in the overexpression of ramA as the tigecycline MIC increased in K. pneumoniae isolates. CONCLUSIONS: Tigecycline resistance in A. baumannii and K. pneumoniae was strongly associated with the overexpression of efflux systems. More studies are needed to elucidate whether there are other regulators that affect the expression of adeB in A. baumannii and how ramA affects the expression of acrB in K. pneumoniae.

Monoterpene isolated from the essential oil of Trachyspermum ammi is cytotoxic to multidrug-resistant Pseudomonas aeruginosa and Staphylococcus aureus strains

Abstract INTRODUCTION: The aim of this study was to determine whether an herbal extract containing monoterpene exhibited activity against multidrug-resistant Staphylococcus aureus and Pseudomonas aeruginosa isolated from clinical infection samples. METHODS: The essential oil of Trachyspermum ammi (L.) Sprague ex Turrill (Apiaceae) fruit was extracted by hydrodistillation. Fruit residues were treated with hydrochloric acid and re-hydrodistilled to obtain volatile compounds. Compounds in the distilled oil were identified using gas-chromatography (GC) and GC-mass spectrometry (MS). The antibiotic susceptibility of all bacterial isolates was analyzed using both the disc diffusion method and determination of the minimum inhibitory concentration (MIC). The sensitivity of antibiotic-resistant isolates to essential oil was also determined by using the disc diffusion method and MIC determination. RESULTS: Of 26 clinical isolates, 92% were multidrug-resistant (MDR). Aromatic monoterpenes (thymol, paracymene, and gamma-terpinene) were the major (90%) components of the oil. Growth of S. aureus strains was successfully inhibited by the oil, with an inhibitory zone diameter (IZD) between 30-60mm and MIC <0.02μL/mL. The oil had no antimicrobial activity against clinical isolates of P. aeruginosa; rather, it prevented pigment production in these isolates. CONCLUSIONS: This study revealed that the essential oil of Trachyspermum ammi, which contains monoterpene, has good antibacterial potency. Monoterpenes could thus be incorporated into antimicrobial ointment formulas in order to treat highly drug-resistant S. aureus infections. Our findings also underscore the utility of research on natural products in order to combat bacterial multidrug resistance.

Molecular characterization of Mycobacterium tuberculosis isolates from Tehran, Iran by restriction fragment length polymorphism analysis and spoligotyping

Abstract: INTRODUCTION Characterization of Mycobacterium tuberculosis (MTB) isolates by DNA fingerprinting has contributed to tuberculosis (TB) control. The aim of this study was to determine the genetic diversity of MTB isolates from Tehran province in Iran. METHODS MTB isolates from 60 Iranian and 10 Afghan TB patients were fingerprinted by standard IS6110-restriction fragment length polymorphism (RFLP) analysis and spoligotyping. RESULTS The copy number of IS6110 ranged from 10-24 per isolate. The isolates were classified into 22 clusters showing ≥ 80% similarity by RFLP analysis. Fourteen multidrug-resistant (MDR) isolates were grouped into 4 IS6110-RFLP clusters, with 10 isolates [71% (95% CI: 45-89%)] in 1 cluster, suggesting a possible epidemiological linkage. Eighteen Iranian isolates showed ≥ 80% similarity with Afghan isolates. There were no strains with identical fingerprints. Spoligotyping of 70 isolates produced 23 distinct patterns. Sixty (85.7%) isolates were grouped into 13 clusters, while the remaining 10 isolates (14.2%) were not clustered. Ural (formerly Haarlem4) (n = 22, 31.4%) was the most common family followed by Central Asian strain (CAS) (n = 18, 25.7%) and T (n = 9, 12.8%) families. Only 1strain was characterized as having the Beijing genotype. Among 60 Iranian and 10 Afghan MTB isolates, 25% (95% CI: 16-37) and 70% (95% CI: 39-89) were categorized as Ural lineage, respectively. CONCLUSIONS A higher prevalence of Ural family MTB isolates among Afghan patients than among Iranian patients suggests the possible transmission of this lineage following the immigration of Afghans to Iran.