Análise funcional das proteínas HrcA, GroES/GroEL e DnaK/DnaJ em Caulobacter crescentus

O operon groESL de C. crescentus apresenta dupla regulação. A indução deste operon por choque térmico é dependente do fator sigma de choque térmico σ32. A temperaturas fisiológicas, a expressão de groESL apresenta regulação temporal durante o ciclo celular da bactéria e o controle envolve a proteína repressora HrcA e o elemento CIRCE (controlling inverted repeat of chaperonin expression). Para estudar a atividade da proteína repressora in vitro, produzimos e purificamos de E. coli a HrcA de C. creseentus contendo uma cauda de histidinas e a ligação especifica ao elemento CIRCE foi analisada em ensaios de migração retardada em gel de poliacrilamida (EMRGP). A quantidade de DNA retardada pela ligação a HrcA aumentou significativamente na presença de GroES/GroEL, sugerindo que estas proteínas modulam a atividade de HrcA. Corroboração desta modulação foi obtida analisando fusões de transcrição da região regulatória de groESL com o gene lacZ, em células de C. crescentus produzindo diferentes quantidades de GroES/EL. HrcA contendo as substituições Pro81 AJa e Arg87Ala, aminoácidos que se localizam no domínio putativo de ligação ao DNA da proteína, mostraram ser deficientes na ligação a CIRCE, tanto in vitro como in vivo. Em adição, HrcA Ser56Ala expressa na mesma célula juntamente com a proteína selvagem produziu um fenótipo dominante-negativo, indicando que a HrcA de C. crescentus liga-se a CIRCE como um oligômero, provavelmente um dímero. As tentativas de obtenção de mutantes nulos para os genes groESL ou dnaKJ falharam, indicando que as proteínas GroES/GroEL e DnaK/DnaJ são essenciais em C. crescentus, mesmo a temperaturas normais. Foram então construídas no laboratório as linhagens mutantes condicionais SG300 e SG400 de C. crescentus, onde a expressão de groESL e de dnaKJ, respectivamente, está sob controle de um promotor induzido por xilose (PxyIX). Estas linhagens foram caracterizadas quanto á sua morfologia em condições permissivas ou restritivas, assim como quanto à capacidade de sobrevivência frente a vários tipos de estresse. As células da linhagem SG300, exauridas de GroES/GroEL, são resistentes ao choque térmico a 42°C e são capazes de adquirir alguma termotolerância. Entretanto, estas células são sensíveis aos estresses oxidativo, salino e osmótico. As células da linhagem SG400, exauridas de DnaKlJ, são sensíveis ao choque térmico, à exposição a etanol e ao congelamento, e são incapazes de adquirir termotolerância. Além disso, tanto as células exauridas de GroES/GroEL quanto as exauridas de DnaK/DnaJ apresentam problemas na sua morfologia. As células de SG300 exauridas de GroES/GroEL formam filamentos longos que possuem constrições fundas e irregulares. As células de SG400 exauridas de DnaK/DnaJ são apenas um pouco mais alongadas que as células pré-divisionais selvagens e a maioria das células não possuem septo. Estas observações indicam bloqueio da divisão celular, que deve ocorrer em diferentes estágios em cada linhagem.

Sensibilidade antimicrobiana de bactérias aeróbicas isoladas de úlceras leishmanióticas, em Corte de Pedra, BA

Um estudo prospectivo, sobre a sensibilidade antimicrobiana da flora bacteriana em úlceras cutâneas leishmanióticas, foi realizado em pacientes portadores de leishmaniose tegumentar, em Corte de Pedra, Bahia. Foram estudados 84 pacientes, principalmente adolescentes e adultos dedicados à lavoura, apresentando lesão cutânea única. Staphylococcus aureus predominou (83%) nas culturas, sendo sensível à maioria dos antibióticos testados. Flora bacteriana mista esteve presente na úlcera em 37 (44,1%) pacientes. Entre as bactérias Gram-negativas isoladas, foram mais freqüentes Enterobacter sp (13,1%), Proteus sp (8,3%), Pseudomonas aeruginosa (7,1%) e Klebsiella sp (7,1%), sendo sensíveis principalmente à ciprofloxacina, aminoglicosídeos, cefalosporinas de terceira geração e carbapenêmicos.

Bactérias Gram-negativas com fator infeccioso de resistência a drogas, isoladas de crianças em dois hospitais do Rio de Janeiro

Enterobactérias com fator infeccioso de resistência a drogas, foram isoladas em fezes de 113 crianças internadas no Instituto de Puericultura da U.F.R.J e no Hospital Jesus nos períodos 1960-1964 e 1970-1973, verificando-se que 71,6% das crianças excretaram bactérias resistentes, das quais 41,3% a uma única droga e 58,7% a várias drogas.

Bactérias gram negativas resistentes a antimicrobianos em alimentos

A partir de 154 espécimens de alimentos, representados por hortaliças (alface), leite e merenda escolar, obteve-se o isolamento e identificação de 400 amostras de bacilos Gram negativos. Esta amostragem se distribuiu em 339 enterobactérias (Escherichia, Shigella, Citrobacter, Klebsiella, Enterobacter, Serratia e Proteus) e 61 de gêneros afins (Acinetobacter, Flavobacterium, Aeromonas e Pseudomonas). Submetendo-se as culturas aos antimicrobianos: sulfadiazina (Su), estreptomicina (Sm), tetraciclina (Tc), cloranfenicol (Cm), canamicina (Km), ampicilina (Ap), ácido nalidíxico (Nal) e gentamicina (Gm), observou-se apenas seis estirpes sensíveis a todas as drogas e sensibilidade absoluta à Gm. A predominância dos modelos Su (27,6%) e Su-Ap (39,6%) incidiu nas enterobactérias, enquanto que, 18,0% para Ap e 9,8% para Su-Ap foram detectados nos gêneros afins. Para caracterização da resistência foram realizados testes de conjugação e a totalidade das culturas não revelou transferência para o gene que confere resistência ao ácido nalidíxico. Relevantes são as taxas de amostras R+ observadas nos bacilos entéricos, oscilando em torno de 90% (leite e merenda escolar) e alface, em torno de 70%

Bases moleculares da resistência ao mercúrio em bactérias Gram-negativas da Amazônia brasileira

Mercúrio é um dos elementos mais tóxicos tanto para seres humanos como os demais animais. Em ambientes naturais seus compostos podem ter origem em fontes naturais ou em decorrência da ação do homem. A atividade microbiana tem papel crítico na biorremediação. A resistência ao mercúrio nas bactérias está associada a um conjunto de genes organizados no operon mer. Considerando este cenário realizamos um estudo com bactérias Gram-negativas isoladas de sedimento de rios de duas áreas com distintos graus de atividade antropogênica, Barreiras e Caxiuanã. A resistência ao mercúrio foi avaliada em ensaios de crescimento in vitro da bactéria em meio contendo Hg. A presença do operon mer foi determinada por PCR para os genes RTPCABD, componentes do operon. O ensaio in vitro, determinou que apenas 2 isolados dos 107 avaliados, Acinetobacter baumannii de Caxiuanã e Pseudomonas stutzeri de Barreiras, apresentavam resistência ao Hg. Um operon mer foi identificado e caracterizado apenas do isolado Acinetobacter baumannii. Este apresenta os genes RTPCAD e sua organização e seqüência nucleotídica possui identidade total com o operon mer de um isolado de Acinetobacter calcoaceticus da Rússia.

Estudo da atividade biológica de líquidos iónicos baseados em bis-piridínios em bactérias Gram-positivas e Gram-negativas

As resistências aos antibióticos estão a tornar-se um problema de saúde pública, estando a preocupar as várias entidades mundiais. Assim sendo, a descoberta de novas alternativas para combater infeções microbianas é crítica. Os líquidos iónicos (LIs) surgem, neste contexto, como um recurso a ser utilizado na indústria farmacêutica, nomeadamente na síntese de novos antibióticos. LIs demonstram a capacidade de melhorar as características dos ingredientes farmacêuticos ativos (API). No entanto, esta não é apenas a relevância destes compostos: propriedades antimicrobianas também têm sido descritas. LIs combinados com APIs ou LI como um API estão a dar uma nova perspetiva aos antibióticos. Os bis-piridínios estão, agora, a ser alvo de estudos também nesta área. Propriedades antimicrobianas de bis-piridinio têm sido descritas. O objetivo deste estudo foi avaliar a atividade de sais bis-piridínios como antimicrobianos. Os LIs derivados de bis-piridínio foram sintetizados e purificados pelo grupo Luís C. Branco da Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa, e usado após a confirmação das estruturas e pureza por ressonância magnética nuclear e espectrometria de massa. As bactérias utilizadas pertencem à coleção de Química e Biomoléculas da ESTSP. Para avaliar a atividade biológica dos compostos foram determinados os valores de concentração mínima inibitória (MIC), pelo método de microdiluição, de acordo com a metodologia do Clinical Laboratory Standards Institute (CLSI). A determinação das taxas de crescimento também foi feita pelo método de microdiluição. Foram estudados 12 LIs contra 9 estirpes bacterianas, muitas das quais resistentes aos antibióticos. Apenas três dos compostos não mostraram nenhuma atividade antimicrobiana para as concentrações estudadas (<5 mM). Dois LIs mostraram atividade biológica contra todas as bactérias estudadas, incluindo o S.aureaus MRSA ATCC 43300. Seis dos sete restantes compostos demonstraram atividade biológica contra a maioria das bactérias estudadas. Só um composto mostrou atividade contra uma única bactéria. Os LIs bis-piridínios têm atividade biológica contra bactérias Gram-positivas e Gram- negativas, incluindo bactérias resistentes. Assim, estes compostos devem ser tidos em conta na busca de novas moléculas antibacterianas (síntese de novos antibióticos ou desinfetantes).

Novel strategies to combat gram-negative bacterial pathogens using bacteriophage proteins

Dissertação de mestrado em Bioengenharia

Revision sistemática: Factores asociados a colonización e infección por bacterias gram negativas resistentes a carbapenemicos

INTRODUCCIÓN: Los carbapenémicos (CP) son una de las últimas líneas de tratamiento para infecciones por microorganismos multirresistentes (MDR), especialmente Gram-negativos productores de betalactamasas de espectro extendido. Es creciente la preocupación a nivel mundial por el aumento de aislamientos resistentes a CP, en EEUU hasta 60% de las infecciones nosocomiales son causadas por bacterias MDR. En la Unión Europea, cerca de 25.000 pacientes mueren anualmente por esta causa. En Latinoamérica hay una tendencia creciente en las tasas de resistencia.OBJETIVO: Identificar y describir factores protectores o de riesgo, relacionados con colonización o infección por Gram negativos resistentes a CP en pacientes adultos hospitalizados, mediante una revisión sistemática de la literatura.MÉTODOS: Revisión sistemática de literatura, búsqueda de estudios observacionales analíticos en las bases de datos PubMed, Embase, Scopus, BVS, Scielo y búsqueda de literatura gris, publicados desde el 01/01/2004 al 15/04/2015. Se evalúo la calidad de los estudios con escala Newcastle-Ottawa y FLC Osteba. RESULTADOS: Se seleccionaron 36 estudios de alta calidad, diseño de casos y controles. Los factores de riesgo estadísticamente significativos observados son estancia en UCI OR:36.46, insuficiencia renal aguda OR:6.23, diálisis OR:10.80 ventilación mecánica OR:17.5, cateterismo vesical OR:14.3, uso de carbapenémicos OR:18,52,quinolonas OR17.30, cefepime OR:28.05, glicopéptidos OR:19.1; metronidazol OR:4.17, p:0.03, colistina OR:12.1, linezolid OR:7 CONCLUSIÓN: Pese a que hay alta heterogeneidad en las variables incluidas en los estudios, se encontró que los factores de riesgo principales para adquirir GNR-CP en pacientes hospitalizados son: antecedente de insuficiencia renal aguda y diálisis, ventilación mecánica, cateterismo vesical, estancia en UCI y uso previo de antibióticos carbapenémicos, quinolonas, cefepime, glicopéptidos, metronidazol, linezolid y colistina. No se hallaron factores protectores. factores de riesgo

Estudo in vivo da ação do tratamento endodôntico sobre endotoxinas bacterianas em canais radiculares com polpa necrosada e avaliação dos efeitos citotóxicos do conteúdo do canal radicular

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Novas estratégias para entender o sistema de influxo de antibióticos e a resistência antimicrobiana a nível molecular

As fluoroquinolonas são antibióticos que têm um largo espectro de ação contra bactérias, especialmente Gram-negativas. O seu mecanismo de ação assenta na inibição de enzimas responsáveis pela replicação do DNA. Porém, devido ao seu uso indevido, o surgimento de resistência bacteriana a estes antibióticos tem-se tornado um grave problema de saúde pública. Uma vez que os seus alvos de ação se situam no meio intracelular, a redução da permeabilidade da membrana externa de bactérias Gram-negativas constitui um dos mecanismos de resistência mais conhecidos. Esta redução é associada à baixa expressão ou mutações em porinas necessárias para permitir o seu transporte, mais concretamente, da OmpF. Estudos prévios demonstraram que a coordenação de fluoroquinolonas com iões metálicos divalentes e 1,10-fenantrolina (genericamente designados metaloantibióticos) são potenciais candidatos como alternativa às fluoroquinolonas convencionais. Estes metaloantibióticos exibem um efeito antimicrobiano comparável ou superior à fluoroquinolona na forma livre, mas parecem ter uma via de translocação diferente, independente de porinas. Estas diferenças no mecanismo de captura podem ser fundamentais para contornar a resistência bacteriana. De forma a compreender o papel dos lípidos no mecanismo de entrada dos metaloantibióticos, estudou-se a interação e localização dos metaloantibióticos da Ciprofloxacina (2ª geração), da Levofloxacina (3ª geração) e Moxifloxacina (4ª geração) com um modelo de membranas de Escherichia coli desprovido de porinas. Estes estudos foram realizados através de técnicas de espectroscopia de fluorescência, por medições em modo estacionário e resolvida no tempo. Os coeficientes de partição determinados demonstraram uma interação mais elevada dos metaloantibióticos relativamente às respetivas fluoroquinolonas na forma livre, um facto que está diretamente relacionado com as espécies existentes em solução a pH fisiológico. Os estudos de localização mostraram que estes metaloantibióticos devem estar inseridos na membrana bacteriana, confirmando a sua entrada independente de porinas. Este mecanismo de entrada, pela via hidrofóbica, é potenciado por interações eletrostáticas entre as espécies catiónicas de metaloantibiótico que existem a pH 7,4 e os grupos carregados negativamente dos fosfolípidos da membrana. Desta forma, os resultados obtidos neste estudo sugerem que a via de entrada dos metaloantibióticos e das respetivas fluoroquinolonas deve ser diferente. Os metaloantibióticos são candidatos adequados para a realização de mais testes laboratoriais e uma alternativa promissora para substituir as fluoroquinolonas convencionais, uma vez que parecem ultrapassar um dos principais mecanismos de resistência bacteriana a esta classe de antibióticos.

Estudo dos principais mecanismos de resistência aos antibióticos β-lactâmicos em bactérias patogénicas de gram negativo

Dissertação apresentada para a obtenção do Grau de Mestre em Genética Molecular e Biomedicina, pela Universidade Nova de Lisboa, Faculdade de Ciências e Tecnologia

Caracterização fenotípica e diversidade de bactérias diazotróficas associativas isoladas de solos em reabilitação após a mineração de bauxita

As gramíneas, usadas comumente para reabilitação de áreas degradadas, podem formar associações em suas raízes com bactérias fixadoras de nitrogênio e, assim, contribuir para a sustentabilidade do ecossistema. Por outro lado, a diversidade microbiana exerce papel relevante na resiliência dos processos biológicos do solo, que incluem a fixação biológica de N2. O presente estudo teve como objetivo a caracterização fenotípica de 72 isolados de bactérias diazotróficas associativas Gram-negativas, oriundos de áreas sob diferentes estratégias de reabilitação, após a mineração da bauxita em Poços de Caldas (MG), por meio da inoculação de amostras de solo nos meios de cultivo NFb, Fam e JNFb. Estirpes tipo e referência de espécies de Azospirillum, Herbaspirillum e Burkholderia foram usadas para comparação, uma vez que são capazes de crescer nestes meios. O dendrograma de similaridade baseado em sete características culturais dos isolados em meio de cultivo GNA revelou grande diversidade, sendo obtidos 50 grupos a 81 % de similaridade. A tolerância a NaCl em meio de cultivo batata/sacarose/ácido málico variou de 0 a 50 g L-1, permitindo separar os isolados e estirpes tipo em cinco grupos. O diâmetro celular variou de 0,61 a 1,21 µm, e 13 isolados diferiram das estirpes tipo e referência. Os padrões de proteína total, obtidos por eletroforese em gel de poliacrilamida (SDS-PAGE), foram bastante diversos, possibilitando a formação de 15 grupos com similaridade a 75 %. Não houve relação entre os grupos formados pelas várias características estudadas, tampouco destes com as áreas de origem dos isolados. Os meios de cultivo Fam e JNFb detectaram, além das espécies-alvo, outras não identificadas. A alta dissimilaridade da maioria dos isolados em relação a estirpes tipo, principalmente com relação aos padrões eletroforéticos de proteína total, admite a possibilidade da presença de novas espécies entre eles.

Resistência de bactérias isoladas de cães e gatos no Hospital Veterinário da Universidade Estadual de Londrina (2008-2009)

Foi determinado o perfil de resistência de bactérias isoladas de diversas afecções em cães e gatos atendidos no Setor de Clinica Cirúrgica de Animais de Companhia do Hospital Veterinário da Universidade Estadual de Londrina. Houve maior frequência de Staphylococcus spp. (27,6%), seguido por Pseudomonas spp. (22,7%) e Escherichia coli (16,6%). Na prova de sensibilidade antimicrobiana pelo método de difusão em ágar houve alta porcentagem de resistência das bactérias isoladas aos principais antibióticos usados no tratamento das infecções do trato urinário, principalmente das bactérias Gram negativas que apresentaram resistência superior a 66% aos antibióticos testados, com exceção da norfloxacina. Nas bactérias isoladas de feridas, apenas a gentamicina e a amicacina demonstraram índices de resistência inferior a 50,0%. Nas bactérias isoladas das afecções otológicas observou-se menor resistência à norfloxacina e maior à neomicina, sendo os menores índices de resistência observados nas bactérias Gram positivas. As bactérias Gram positivas apresentaram maior resistência à ciprofloxacina nos casos ortopédicos, e nas bactérias isoladas das peritonites houve 100% de resistência a diversos antibióticos. Este trabalho ressalta a importância da identificação bacteriana e a realização de antibiogramas para a escolha do agente antimicrobiano apropriado no tratamento das principais afecções atendidas na área de animais de companhia em medicina veterinária.

Qualidade microbiológica de leite cru refrigerado e isolamento de bactérias psicrotróficas proteolíticas

A estocagem do leite cru refrigerado na fonte de produção reduz perdas econômicas por atividade acidificante de bactérias mesofílicas, mas permite a seleção de bactérias psicrotróficas relacionadas a problemas tecnológicos e econômicos na indústria de laticínios. Com o objetivo de avaliar a qualidade microbiológica de leite cru, foram analisadas amostras provenientes de tanques de refrigeração individual, coletivos e do silo de uma indústria processadora de leite. Além disso, bactérias psicrotróficas proteolíticas foram isoladas do leite cru refrigerado e caracterizadas quanto à reação ao Gram e fermentação de glicose. O leite cru refrigerado mantido no silo industrial não atendeu ao padrão microbiológico legal e apresentou contagens microbianas significativamente superiores às do leite mantido em tanques individuais ou coletivos. Diferença significativa na contaminação por mesófilos e psicrotrófilos proteolíticos e não proteolíticos e por Pseudomonas foi observada entre as amostras coletadas nos tanques de refrigeração e no silo industrial. A microbiota Gram-negativa foi isolada com maior freqüência, especialmente bactérias Gram-negativas não fermentadoras de glicose.