Design, realization and characterization of automated millifluidic bioreactors for investigating the molecular evolution of lytic or lysogenic vector phages infecting engineered host e. Coli

In questa tesi viene presentato un bioreattore in grado di mantenere nel tempo condizioni biologiche tali che consentano di massimizzare i cicli di evoluzione molecolare di vettori di clonazione fagici: litico (T7) o lisogeno (M13). Verranno quindi introdtti concetti legati alla Teoria della Quasispecie e alla relazione tra errori di autoreplicazione e pressioni selettive naturali o artificiali su popolazioni di virus: il modello naturale del sistema evolutivo. Tuttavia, mantenere delle popolazioni di virus significa formire loro un substrato dove replicare. Per fare ciò, altri gruppi di ricerca hanno giá sviluppato complessi e costosi prototipi di macchinari per la crescita continua di popolazioni batteriche: i compartimenti dei sistemi evolutivi. Il bioreattore, oggetto di questo lavoro, fa parte del progetto europeo Evoprog: general purpose programmable machine evolution on a chip (Jaramillo’s Lab, University of Warwick) che, utilizzando tecnologie fagiche e regolazioni sintetiche esistenti, sará in grado di produrre funzionalità biocomputazionali di due ordini di grandezza più veloci rispetto alle tecniche convenzionali, riducendo allo stesso tempo i costi complessivi. Il primo prototipo consiste in uno o piú fermentatori, dove viene fatta crescere la cultura batterica in condizioni ottimizzate di coltivazione continua, e in un cellstat, un volume separato, dove avviene solo la replicazione dei virus. Entrambi i volumi sono di pochi millilitri e appropriatamente interconnessi per consentire una sorta di screening continuo delle biomolecole prodotte all’uscita. Nella parte finale verranno presentati i risultati degli esperimenti preliminari, a dimostrazione dell’affidabilità del prototipo costruito e dei protocolli seguiti per la sterilizzazione e l’assemblaggio del bioreattore. Gli esperimenti effettuati dimostrano il successo di due coltivazioni virali continue e una ricombinazione in vivo di batteriofagi litici o lisogeni ingegnerizzati. La tesi si conclude valutando i futuri sviluppi e i limiti del sistema, tenendo in considerazione, in particolare, alcune applicazioni rivolte agli studi di una terapia batteriofagica.

Simulazione di protocolli di gossip in territori a bassa connettività

I mondi di Smart City e Internet-of-Things si stanno ampliando notevolmente grazie all'evoluzione continua delle tecnologie. Tuttavia risultano escluse dall'ambito di interesse le zone rurali e decentralizzate perché spesso prive di un'infrastruttura di rete ben definita. A fronte di questo problema, i dispositivi che si trovano in queste zone potrebbero auto-organizzarsi per comunicare instaurando collegmenti di tipo peer-to-peer e utilizzando protocolli di disseminazione di informazioni basati su gossip. In questa tesi sono trattate le seguenti questioni e mediante alcune simulazioni al calcolatore sono riprodotti alcuni scenari per valutare le prestazioni degli algoritmi di Gossip with Fixed Probability e Conditional Broadcast e la diffusione delle informazioni tra i nodi all'interno di una rete creata in maniera opportunistica.

Eficiência da terapia fotodinâmica em Staphylococcus aureus e Escherichia coli

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Evoluzione legislativa e normativa sui dispositivi medici - analisi e ricadute sul mercato e sulla gestione

Scopo di questo lavoro di tesi è la revisione della legislazione in materia di dispositivi medici nel mercato europeo, facendone un confronto con la normativa extra-europea. In particolare si sono studiate ed analizzate anche le regolamentazioni degli Stati Uniti e del Giappone, che insieme a quella dell’Unione Europea, rappresentano attualmente i tre maggiori mercati mondiali di dispositivi medici. L’obiettivo quindi è stato la ricerca, lo studio e l’analisi critica dei vari sistemi legislativi in vigore, la loro evoluzione e le prospettive future. Considerando il punto di vista del fabbricante di dispositivi medici, si sono illustrati percorsi normativi per poter immettere sul mercato un nuovo dispositivo medico nell’Unione Europea, negli Stati Uniti e in Giappone, evidenziando le procedure da seguire, le modalità di commercializzazione nei tre mercati, le certificazioni richieste, facendone un’analisi comparativa di un mercato rispetto agli altri. Sempre nella stessa ottica, si è inoltre effettuata una sintetica analisi del mercato dei dispositivi medici nei paesi emergenti, in quanto sono già, e lo diventeranno sempre più, una risorsa importante per una azienda con una visione internazionale del mercato. In questo elaborato di tesi sono stati ampiamente descritti ed analizzati i diversi sistemi di regolamentazione dei dispositivi medici e si è effettuata una valutazione comparativa tra i diversi sistemi legislativi e normativi che condizionano il mercato dei dispositivi medici. Un fabbricante con una visione internazionale della propria azienda deve conoscere perfettamente le legislazioni vigenti in materia di dispositivi medici. Per l'impresa, la conoscenza e la pratica della norma è indispensabile ma, ancor più, l'informazione e la consapevolezza dell'evoluzione della norma è determinante per la crescita competitiva. Il business mondiale dei dispositivi medici infatti ha subito profondi cambiamenti, con l'introduzione nei diversi paesi di complesse procedure di certificazione e autorizzazione, che sono in continua evoluzione. Tutto questo richiede una dimestichezza con le norme di settore e un continuo aggiornamento tecnico-normativo: sono indispensabili per le imprese competenze adeguate, in grado di affrontare tematiche tecnico-scientifiche e di adempiere a quanto prevedono le norme nazionali ed internazionali. Comprendere le opportunità, conoscere le regole e le barriere per l'ingresso in un determinato mercato, è sempre più importante per le imprese interessate ai processi di internazionalizzazione. Per meglio comprendere un mercato/paese, occorre la conoscenza dei peculiari aspetti regolatori, ma anche la conoscenza della specifica cultura, tradizione, società. In questo quadro, conoscere e praticare le norme non è sufficiente, sapere come evolvono le norme e le regole è per le imprese un fattore determinante per la competitività.

Identificação de peptídeos de Escherichia coli capazes de inibir a própria fagocitose em sepse

Introdução: Sepse é uma síndrome complexa definida por resposta inflamatória sistêmica, de origem infecciosa e caracterizada por manifestações múltiplas que podem determinar disfunção ou falência de um ou mais órgãos ou sistemas. É a principal causa de morte em unidades de terapia intensiva em pacientes críticos e tem representado uma fonte constante de preocupação para os sistemas de saúde em todo o mundo, devido, principalmente, às taxas elevadas de morbimortalidade. O tratamento da sepse é um desafio e continua a ser uma tarefa difícil devido a inúmeros fatores interferentes. Um estudo do nosso grupo demonstrou que a Escherichia coli (E. coli) é capaz de se ligar CD16 de um modo independente de opsonina, levando a um aumento na resposta inflamatória e a inibição da sua própria fagocitose, por conseguinte, procurou-se identificar os peptídeos no proteoma da E. coli envolvidos neste cenário. Metodologia: Utilizando a metodologia de Phage Display, que consiste numa técnica de clonagem, que permite a expressão de diversas sequências de peptídeos na superfície de bacteriófagos, nós identificamos 2 peptídeos que obtiveram interação com CD16. Após a seleção dos peptídeos identificamos uma proteína de membrana de E.coli que possui alta similaridade com um de nossos peptídeos selecionados. Nós acreditamos que esta proteína de membrana possa estar envolvida no processo de evasão imune desenvolvida pela E.coli e parece ser um forte candidato como uma nova opção terapêutica para controlar infecções por E. coli. Conclusão: A identificação de proteínas capazes de induzir inibição de fagocitose, através do receptor CD16, pode ser usada como uma nova forma de tratamento da sepse, assim como explorada no tratamento de doenças autoimunes

Overlapped Sequence Types (sts) And Serogroups Of Avian Pathogenic (apec) And Human Extra-intestinal Pathogenic (expec) Escherichia Coli Isolated In Brazil.

Avian pathogenic Escherichia coli (APEC) strains belong to a category that is associated with colibacillosis, a serious illness in the poultry industry worldwide. Additionally, some APEC groups have recently been described as potential zoonotic agents. In this work, we compared APEC strains with extraintestinal pathogenic E. coli (ExPEC) strains isolated from clinical cases of humans with extra-intestinal diseases such as urinary tract infections (UTI) and bacteremia. PCR results showed that genes usually found in the ColV plasmid (tsh, iucA, iss, and hlyF) were associated with APEC strains while fyuA, irp-2, fepC sitDchrom, fimH, crl, csgA, afa, iha, sat, hlyA, hra, cnf1, kpsMTII, clpVSakai and malX were associated with human ExPEC. Both categories shared nine serogroups (O2, O6, O7, O8, O11, O19, O25, O73 and O153) and seven sequence types (ST10, ST88, ST93, ST117, ST131, ST155, ST359, ST648 and ST1011). Interestingly, ST95, which is associated with the zoonotic potential of APEC and is spread in avian E. coli of North America and Europe, was not detected among 76 APEC strains. When the strains were clustered based on the presence of virulence genes, most ExPEC strains (71.7%) were contained in one cluster while most APEC strains (63.2%) segregated to another. In general, the strains showed distinct genetic and fingerprint patterns, but avian and human strains of ST359, or ST23 clonal complex (CC), presented more than 70% of similarity by PFGE. The results demonstrate that some zoonotic-related STs (ST117, ST131, ST10CC, ST23CC) are present in Brazil. Also, the presence of moderate fingerprint similarities between ST359 E. coli of avian and human origin indicates that strains of this ST are candidates for having zoonotic potential.

Clustering Of Water Bodies In Unpolluted And Polluted Environments Based On Escherichia Coli Phylogroup Abundance Using A Simple Interaction Database.

Different types of water bodies, including lakes, streams, and coastal marine waters, are often susceptible to fecal contamination from a range of point and nonpoint sources, and have been evaluated using fecal indicator microorganisms. The most commonly used fecal indicator is Escherichia coli, but traditional cultivation methods do not allow discrimination of the source of pollution. The use of triplex PCR offers an approach that is fast and inexpensive, and here enabled the identification of phylogroups. The phylogenetic distribution of E. coli subgroups isolated from water samples revealed higher frequencies of subgroups A1 and B23 in rivers impacted by human pollution sources, while subgroups D1 and D2 were associated with pristine sites, and subgroup B1 with domesticated animal sources, suggesting their use as a first screening for pollution source identification. A simple classification is also proposed based on phylogenetic subgroup distribution using the w-clique metric, enabling differentiation of polluted and unpolluted sites.

Influence Of The Major Nitrite Transporter Nirc On The Virulence Of A Swollen Head Syndrome Avian Pathogenic E. Coli (apec) Strain.

Avian Pathogenic Escherichia coli (APEC) strains are extra-intestinal E. coli that infect poultry and cause diseases. Nitrite is a central branch-point in bacterial nitrogen metabolism and is used as a cytotoxin by macrophages. Unlike nitric oxide (NO), nitrite cannot diffuse across bacterial membrane cells. The NirC protein acts as a specific channel to facilitate the transport of nitrite into Salmonella and E. coli cells for nitrogen metabolism and cytoplasmic detoxification. NirC is also required for the pathogenicity of Salmonella by downregulating the production of NO by the host macrophages. Based on an in vitro microarray that revealed the overexpression of the nirC gene in APEC strain SCI-07, we constructed a nirC-deficient SCI-07 strain (ΔnirC) and evaluated its virulence potential using in vivo and in vitro assays. The final cumulative mortalities caused by mutant and wild-type (WT) were similar; while the ΔnirC caused a gradual increase in the mortality rate during the seven days recorded, the WT caused mortality up to 24h post-infection (hpi). Counts of the ΔnirC cells in the spleen, lung and liver were higher than those of the WT after 48 hpi but similar at 24 hpi. Although similar number of ΔnirC and WT cells was observed in macrophages at 3 hpi, there was higher number of ΔnirC cells at 16 hpi. The cell adhesion ability of the ΔnirC strain was about half the WT level in the presence and absence of alpha-D-mannopyranoside. These results indicate that the nirC gene influences the pathogenicity of SCI-07 strain.

Teste de banco com carga continua para analise do volume de oxigenio (VO2) predito e analisado por tempo de esforço em pessoas treinadas (TRD), ativas (ATV) e destreinadas (DTR) a partir dos 13 anos : proposta de validação

Universidade Estadual de Campinas . Faculdade de Educação Física

Isolation of extraintestinal pathogenic Escherichia coli from diarrheic dogs and their antimicrobial resistance profile

From January to December 2006, 92 Escherichia coli isolates from 25 diarrheic dogs were analyzed by screening for the presence of adhesin-encoding genes (pap, sfa, afa), hemolysin and aerobactin genes. Virulence gene frequencies detected in those isolates were: 12% pap, 1% sfa, 10% hemolysin and 6.5% aerobactin. Ten isolates were characterized as extraintestinal pathogenic E. coli (ExPEC) strains; all showed a multidrug resistance phenotype that may represent a reason for concern due the risk of dissemination of antimicrobial resistant genes to the microbiota of human beings.

Occurrence of non-O157 Shiga toxin-producing Escherichia coli in dogs with diarrhea

Shiga toxigenic Escherichia coli (STEC) and Attaching and effacing E. coli (AEEC) have been associated with diarrhea illness in dogs. From January to December 2006, 92 E. coli isolates from 25 diarrheic dogs were analyzed, by screening for the presence of Shiga toxin-producing (stx 1 and stx 2) and intimin (eae) genes. Twelve isolates were detected by PCR to harbor the Shiga toxin genes (7 the stx 1 (7.6%); 5 the stx 2 (5.4%); and none both of them). Nine (9.8%) of the E. coli isolates studied were eae positive non Shiga toxin-producing. Thirteen (62.0%) isolates, carrying stx or eae gene, also showed a hemolysin production. The strains with virulence genes were also examined for resistance to 12 antimicrobial agents. Resistances to cephalothin (85.7%), streptomycin (81.0%), amoxicillin (71.4%) and gentamicin (71.4%) were predominantly observed.

Antibody responses elicited in mice immunized with Bacillus subtilis vaccine strains expressing Stx2B subunit of enterohaemorragic Escherichia coli O157:H7

No effective vaccine or immunotherapy is presently available for patients with the hemolytic uremic syndrome (HUS) induced by Shiga-like toxin (Stx) producedbyenterohaemorragic Escherichia coli (EHEC) strains, such as those belonging to the O157:H7 serotype. In this work we evaluated the performance of Bacillus subtilis strains, a harmless spore former gram-positive bacterium species, as a vaccine vehicle for the expression of Stx2B subunit (Stx2B). A recombinant B. subtilis vaccine strain expressing Stx2B under the control of a stress inducible promoter was delivered to BALB/c mice via oral, nasal or subcutaneous routes using both vegetative cells and spores. Mice immunized with vegetative cells by the oral route developed low but specific anti-Stx2B serum IgG and fecal IgA responses while mice immunized with recombinant spores developed anti-Stx2B responses only after administration via the parenteral route. Nonetheless, serum anti-Stx2B antibodies raised in mice immunized with the recombinant B. subtilis strain did not inhibit the toxic effects of the native toxin, both under in vitro and in vivo conditions, suggesting that either the quantity or the quality of the induced immune response did not support an effective neutralization of Stx2 produced by EHEC strains.

Clonal relationship among atypical enteropathogenic Escherichia coli strains isolated from different animal species and humans

Forty-nine typical and atypical enteropathogenic Escherichia coli (EPEC) strains belonging to different serotypes and isolated from humans, pets (cats and dogs), farm animals (bovines, sheep, and rabbits), and wild animals (monkeys) were investigated for virulence markers and clonal similarity by pulsed-field gel electrophoresis (PFGE) and multilocus sequence typing (MLST). The virulence markers analyzed revealed that atypical EPEC strains isolated from animals have the potential to cause diarrhea in humans. A close clonal relationship between human and animal isolates was found by MLST and PFGE. These results indicate that these animals act as atypical EPEC reservoirs and may represent sources of infection for humans. Since humans also act as a reservoir of atypical EPEC strains, the cycle of mutual infection of atypical EPEC between animals and humans, mainly pets and their owners, cannot be ruled out since the transmission dynamics between the reservoirs are not yet clearly understood.

Emergence of carbapenem-resistant Escherichia coli producing CMY-2-type AmpC 'beta'-lactamase in Brazil

FAPESP and CNPq