Purificação e caracterização da VDAC de mitocôndrias corticais aviares: identificação de modificações pós-traducionais nas porinas neuronais murinas e aviares

A VDAC é uma porina presente na MME cuja função é crucial no metabolismo energético, sobrevivência e morte celular. A caracterização da VDAC torna-se importante para a compreensão das inter-relações da mitocôndria com os diferentes componentes citosólicos, tais como a HK. A ligação HK-VDAC favorece a utilização do ATP intramitocondrial em células neuronais, a HK cerebral pode interagir de formas diferentes com a VDAC, o que resulta em diferentes sítios de ligação (sítios A e B). Os variados papéis metabólicos das isoformas da VDAC podem ser explicados pela presença de alterações pós-traducionais. No presente trabalho purificamos a VDAC1 mitocondrial neuronal proveniente de cérebro aviar. Paralelamente, comprovamos que a presença de múltiplas formas das VDACs 1 e 2 em cérebros murino e aviar, seja devida à presença de modificações pós-traducionais, nomeadamente a fosforilação. A proteína isolada apresentou peso molecular de 30KDa. Quando submetida à eletroforese e posteriormente à coloração para a identificação de fosfoproteínas, a mesma mostrou-se desfosforilada. O conhecimento da presença, ou ausência de fosforilação das VDACs, reside na importância de estabelecer-se as bases moleculares ligadas à existência de sítios A e B nas mitocôndrias neuronais.

Purificação e caracterização da VDAC de mitocôndrias corticais aviares: identificação de modificações pós-traducionais nas porinas neuronais murinas e aviares

A VDAC é uma porina presente na MME cuja função é crucial no metabolismo energético, sobrevivência e morte celular. A caracterização da VDAC torna-se importante para a compreensão das inter-relações da mitocôndria com os diferentes componentes citosólicos, tais como a HK. A ligação HK-VDAC favorece a utilização do ATP intramitocondrial em células neuronais, a HK cerebral pode interagir de formas diferentes com a VDAC, o que resulta em diferentes sítios de ligação (sítios A e B). Os variados papéis metabólicos das isoformas da VDAC podem ser explicados pela presença de alterações pós-traducionais. No presente trabalho purificamos a VDAC1 mitocondrial neuronal proveniente de cérebro aviar. Paralelamente, comprovamos que a presença de múltiplas formas das VDACs 1 e 2 em cérebros murino e aviar, seja devida à presença de modificações pós-traducionais, nomeadamente a fosforilação. A proteína isolada apresentou peso molecular de 30KDa. Quando submetida à eletroforese e posteriormente à coloração para a identificação de fosfoproteínas, a mesma mostrou-se desfosforilada. O conhecimento da presença, ou ausência de fosforilação das VDACs, reside na importância de estabelecer-se as bases moleculares ligadas à existência de sítios A e B nas mitocôndrias neuronais.

Contribution of efflux pumps, porins, and β-lactamases to multidrug resistance in clinical isolates of Acinetobacter baumannii.

We investigated the mechanisms of resistance to carbapenems, aminoglycosides, glycylcyclines, tetracyclines, and quinolones in 90 multiresistant clinical strains of Acinetobacter baumannii isolated from two genetically unrelated A. baumannii clones: clone PFGE-ROC-1 (53 strains producing the OXA-58 β-lactamase enzyme and 18 strains with the OXA-24 β-lactamase) and clone PFGE-HUI-1 (19 strains susceptible to carbapenems). We used real-time reverse transcriptase PCR to correlate antimicrobial resistance (MICs) with expression of genes encoding chromosomal β-lactamases (AmpC and OXA-51), porins (OmpA, CarO, Omp33, Dcap-like, OprB, Omp25, OprC, OprD, and OmpW), and proteins integral to six efflux systems (AdeABC, AdeIJK, AdeFGH, CraA, AbeM, and AmvA). Overexpression of the AdeABC system (level of expression relative to that by A. baumannii ATCC 17978, 30- to 45-fold) was significantly associated with resistance to tigecycline, minocycline, and gentamicin and other biological functions. However, hyperexpression of the AdeIJK efflux pump (level of expression relative to that by A. baumannii ATCC 17978, 8- to 10-fold) was significantly associated only with resistance to tigecycline and minocycline (to which the TetB efflux system also contributed). TetB and TetA(39) efflux pumps were detected in clinical strains and were associated with resistance to tetracyclines and doxycycline. The absence of the AdeABC system and the lack of expression of other mechanisms suggest that tigecycline-resistant strains of the PFGE-HUI-1 clone may be associated with a novel resistance-nodulation-cell efflux pump (decreased MICs in the presence of the inhibitor Phe-Arg β-naphthylamide dihydrochloride) and the TetA(39) system.

Enterobacterias productoras de carbapenemasas: tipos, epidemiología molecular y alternativas terapéuticas

Los carbapenémicos son los antibióticos β-lactámicos de más amplio espectro activos frente a microorganismos grampositivos, gramnegativos y anaerobios. Estos agentes mantienen su actividad frente a enterobacterias productoras de β-lactamasas de espectro extendido (BLEE) o de cefalosporinasas AmpC. Dentro de las enterobacterias, la resistencia a los carbapenémicos está mediada principalmente por la producción de diferentes tipos de carbapenemasas, aunque esta resistencia también puede ser debida a una combinación pérdida de porinas más enzimas BLEE o una hiperexpresión de AmpC. Las carbapenemasas representan la familia de β-lactamasas más versátil, con un amplio espectro. La mayoría de estas enzimas reconocen e hidrolizan a casi todos los β- lactámicos y son resistentes a la acción de los inhibidores de los β-lactámicos. Dentro de las enterobacterias, las carbapenemasas se aíslan principalmente en K. pneumoniae y en menor medida en E. coli y otras especies, con una prevalencia más alta en el sur de Europa y Asia que en otras partes del mundo. Las carbapenemasas de la clase A, que pertenecen al grupo 2f de Bush-Jacoby, se pueden dividir en 5 grupos en base a su filogenética: GES, KPC, SME, IMI y NMCA. Las enzimas SME, NMC e IMI están codificadas en cromosómas mientras que las enzimas GES y KPC se encuentran codificadas en plásmidos. El gen blaKPC está asociado el transposón Tn4401. Clínicamente, el grupo que más interés tiene es el de las enzimas KPC. Existen 11 tipos descritos...

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.