- / -

Στο εισαγωγικό μέρος της διατριβής περιγράφονται επιστημονικά δεδομένα για τους λακτοβάκιλλους, τις ζύμες και άλλους προβιοτικούς μικροοργανισμούς, τη χρήση του κεφίρ, τις μεθόδους και τις εφαρμογές της ακινητοποίησης αλλά και της ξήρανσής των μικροοργανισμών στα τρόφιμα. Επίσης, γίνεται αναφορά στις κατηγορίες των τυριών, τις μικροβιολογικές και βιοχημικές μεταβολές κατά την ωρίμανσή τους, τις αρχικές καλλιέργειες που χρησιμοποιούνται καθώς και τη συμβολή τους στην ανάπτυξη του αρώματος. Οι κύριοι στόχοι της διατριβής αυτής είναι η παραγωγή νέων θερμικά ξηρανθεισών αρχικών καλλιεργειών σε ελεύθερη ή/και ακινητοποιημένη μορφή καθώς και η έρευνα για την καταλληλότητα αυτών στην ωρίμανση σκληρών τυριών. Στη συνέχεια της διατριβής μελετήθηκε η παρασκευή σκληρών τυριών με τη χρήση ελεύθερων και ακινητοποιημένων σε καζεΐνη κυττάρων κεφίρ μετά από λυοφιλίωση ή θερμική ξήρανση. Η θερμική ξήρανση του κεφίρ παρουσιάζει οικονομικό πλεονέκτημα έναντι της λυοφιλίωσης και συνέβαλε σημαντικά στην αύξηση της βιωσιμότητας των κυττάρων, στη δημιουργία οπών, στη βελτίωση των οργανοληπτικών χαρακτηριστικών, στη μείωση των παθογόνων και στην αύξηση του χρόνου συντήρησης των τυριών. Παράλληλα, μελετήθηκαν οι μικροβιακοί πληθυσμοί, η οξύτητα καθώς και η συγκέντρωση των σακχάρων και της αιθανόλης στα δείγματα που ωρίμασαν στους 5, 18 και 22 °C. Τα υψηλά ποσοστά βιωσιμότητας των λακτοβακίλλων αποτελούν ένδειξη για τον προβιοτικό χαρακτήρα των τυριών αυτών. Οι παράμετροι αυτές εξετάστηκαν επίσης σε σκληρά τυριά στα οποία προστέθηκε αρχική καλλιέργεια L. casei. Η συγκέντρωση του L. casei επηρέασε τα μικροβιολογικά, χημικά και οργανοληπτικά χαρακτηριστικά των τυριών. Επιπλέον, μελετήθηκαν το υδατοδιαλυτό άζωτο και ο συντελεστής ωρίμανσης ώστε να διαπιστωθεί πιθανή επιτάχυνση της ωρίμανσης στα τελικά προϊόντα. Ο βαθμός υγιεινής των τυριών εξετάστηκε με τον προσδιορισμό των κολοβακτηρίων, των εντεροβακτηρίων και των πιθανών σταφυλόκοκκων. Η αύξηση στη συγκέντρωση της αρχικής καλλιέργειας L. casei βελτίωσε τα χημικά και οργανοληπτικά χαρακτηριστικά των τυριών αλλά δεν κατάφερε να αποτρέψει την ανάπτυξη των παθογόνων μικροοργανισμών. Αντίθετα, στα σκληρά τυριά με μεικτή αρχική καλλιέργεια L. bulgaricus ή L. helveticus και K. marxianus τα παθογόνα κολοβακτήρια, εντεροβακτήρια και οι πιθανοί σταφυλόκοκκοι μειώθηκαν σημαντικά. Η προσθήκη των αρχικών καλλιεργειών μετά από θερμική ξήρανση εφαρμόστηκε με επιτυχία σε ανάλατα σκληρά τυριά. Ο χρόνος ζωής και τα οργανοληπτικά χαρακτηριστικά των τυριών βελτιώθηκαν με τη χρήση της αρχικής καλλιέργειας. Η ακινητοποίηση των κυττάρων σε καζεΐνη δεν επηρέασε σημαντικά τα ποιοτικά χαρακτηριστικά των τυριών. Μεταξύ των αρχικών καλλιεργειών, τα ελεύθερα κύτταρα κεφίρ έδωσαν τα καλύτερα αποτελέσματα. Η παρασκευή των σκληρών τυριών σε πιλοτική κλίμακα ήταν επίσης ένα από τα αντικείμενα της διατριβής. Η αρχική καλλιέργεια που χρησιμοποιήθηκε ήταν κεφίρ μετά από θερμική ξήρανση σε συγκέντρωση 1,0 g/L γάλακτος. Η ωρίμανση των τυριών πραγματοποιήθηκε στους 12 και 18 °C. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι η ανάπτυξη και η ξήρανση της αρχικής καλλιέργειας είναι εφικτή σε βιομηχανική κλίμακα και η χρήση της για την παραγωγή σκληρών τυριών δίνει προϊόντα υψηλής ποιότητας. Σε αυτό συνέβαλε η σημαντική μείωση των παθογόνων μικροοργανισμών που εξετάστηκαν. Τα τυριά εμφάνισαν βελτιωμένα οργανοληπτικά χαρακτηριστικά και αύξηση του βαθμού δημιουργίας οπών σε ικανοποιητικούς χρόνους ωρίμανσης. Το τελευταίο κεφάλαιο των αποτελεσμάτων της διατριβής ασχολείται με την επίδραση των αρχικών καλλιεργειών στα πτητικά παραπροϊόντα των τυριών. Η ανάλυση των δειγμάτων με την τεχνική SPME-GC/MS έδειξε ότι η χρήση αρχικής καλλιέργειας αύξησε τον αριθμό και τη συγκέντρωση των κύριων συστατικών που συνεισφέρουν στη δημιουργία του αρώματος και δευτερευόντως της γεύσης των τυριών. Η θερμική ξήρανση της καλλιέργειας έδωσε καλύτερα αποτελέσματα σε σχέση με τη λυοφιλίωση. Σημαντική είναι η αύξηση των πτητικών ενώσεων στα ανάλατα σκληρά τυριά με αρχική καλλιέργεια που εξηγεί και τη μεγαλύτερη βαθμολογία που έλαβαν κατά την οργανοληπτική δοκιμασία. Οι μεικτές λοιπόν αρχικές καλλιέργειες που μελετήθηκαν μπορούν να χρησιμοποιηθούν μετά από θερμική ξήρανση για την παραγωγή σκληρών τυριών υψηλής ποιότητας και υγιεινής. Επιπλέον, η εκμετάλλευση του ρυπογόνου τυρογάλακτος για την ανάπτυξη των καλλιεργειών και η εφαρμογή μιας οικονομικά προσιτής μεθόδου ξήρανσης αποτελούν βασικά πλεονεκτήματα της παραγωγικής διαδικασίας σε πιλοτική κλίμακα. Η διατριβή αυτή αποτελεί μια ολοκληρωμένη έρευνα των μικροβιολογικών, χημικών και οργανοληπτικών χαρακτηριστικών στα σκληρά τυριά με τη χρήση θερμικά ξηρανθεισών αρχικών καλλιεργειών. / In the introductory part of this Dissertation, the microbiology and starter culture production of lactobacilli, yeasts, other probiotic microorganisms and kefir are reviewed. Cell immobilization and drying of microorganisms for food production are also reported. Moreover, cheese varieties, microbiological and biochemical changes during ripening of cheeses, starter cultures and their contribution to aroma development are discussed. The aim of the current thesis is the production of new thermally dried starter cultures with free or immobilized cells and their application for the ripening of hard-type cheese. Specifically, the production of cheeses with free and immobilized cells of kefir on casein after freeze-drying or thermal drying were studied. It was found that thermal drying of kefir posseses an economical advantage over freeze-drying and contributes significantly to the extension of shelf life, degree of gas holes and to the improvement of sensory characteristics. Microbial populations, acidity, residual sugars and the ethanol concentration were also determined in the cheese samples ripened at 5, 18 and 22 °C. High viability of lactobacilli shows the probiotic character of these hard-type cheeses. Furthermore, the same parameters were studied in hard-type cheese ripened with L. casei as starter culture. L. casei concentration had a significant effect on the microbiological, chemical and sensory characteristics of cheeses. Water soluble nitrogen and ripening time measurements indicated an acceleration of ripening. Safety and hygiene were determined by measurement of coliforms, enterobacteria and presumptive staphylococci. The increase of starter culture concentration improved chemical and sensory characteristics but pathogens were not inhibited. However, in the case of hard-type cheese using a mixed starter culture of L. bulgaricus or L. helveticus with K. marxianus, pathogens as coliforms, enterobacteria and presumptive staphylococci were significantly reduced. A chapter of this thesis concerns the use of thermally dried starter cultures for the production of unsalted hard-type cheeses. In this case shelf-life and sensory characteristics of the samples were improved by the addition of starter culture. Cell immobilization on casein did not have a significant effect on cheese quality characteristics. The best results were obtained by the use of free cells of kefir starter culture. Scale-up of hard-type cheese production at pilot scale was the final step of this dissertation. In the frame of this chapter, thermally dried kefir at a concentration of 1.0 g/L was used as starter culture and products were ripened at 12 and 18 °C. The results indicate that thermal drying of starter culture is feasible under pilot scale conditions and can be used for products of high quality. Thermal drying of kefir was performed by supplying air of 38 °C on a thin layer of biomass. Pathogen populations were significantly reduced in these products. Cheese samples had improved sensory characteristics and number of eyes in a relatively short ripening time. The last part of the thesis revealed the effect of starter cultures on the major volatiles of cheeses. Sample analysis with SPME-GC/MS technique showed that the addition of starter culture increased the number and the concentration of volatile compounds positively contributing to the aroma of cheeses. Thermal drying of culture gave better results than freeze-drying. The increase of flavor compounds in unsalted hard-type cheeses is important and is confirmed by the high scores that these samples achieved in sensory evaluation. A general conclusion of the thesis is that the mixed starter cultures studied can be successfully used after thermal drying in the ripening of hard-type cheeses. Moreover, the exploitation of whey for starter culture production and the application of the economical and feasible method of thermal drying constitute the main advantages of hard-type cheese production at pilot scale.

Εισαγωγή: Η παιδική παχυσαρκία αποτελεί μία επιδημία του σύγχρονου δυτικού κόσμου και ορίζεται λειτουργικά ως η υπέρμετρη αύξηση του λιπώδους ιστού. Η παχυσαρκία αποτελεί ανεξάρτητο παράγοντα κινδύνου για την ανάπτυξη μίας πληθώρας συνοσηροτήτων όπως την αντίσταση στην ινσουλίνη, το σακχαρώδη διαβήτη τύπου 2, καρδιοαγγειακά νοσήματα και μεταβολικό σύνδρομο. Ο λιπώδης ιστός είναι ένα παρακρινές και ενδοκρινές όργανο, το οποίο μέσω της έκκρισης κυτταροκινών και φλεγμονογόνων παραγόντων έχει την ικανότητα να ρυθμίσει το ενεργειακό ισοζύγιο του οργανισμού. Η αντιπονεκτίνη μία από τις πιο σημαντικές κυτταροκίνες του λιπώδους ιστού, μέσω των υποδοχέων της AdipoR1 και AdipoR2, ενεργοποιεί την ινσουλινοεπαγώμενη πρόσληψη της γλυκόζης από το λιποκύτταρο, ενώ έχει αντι-φλεγμονώδης και αντι-αθηρωματική δράση σε άλλους ιστούς του οργανισμού. Ο PPAR-γ, ανήκει στην υπερ-οικογένεια των πυρηνικών υποδοχέων PPARs (peroxisome proliferative-activated receptors) και είναι ένας μεταγραφικός παράγοντας, ο οποίος σε ανταπόκριση στα κυκλοφορούντα ελεύθερα λιπαρά οξέα, ενεργοποιεί τη διαφοροποίηση των προλιποκυττάρων σε ώριμα λιποκύτταρα μικρού μεγέθους με πολλά λιποσταγονίδια. Το PPAR-γ μέσω της ενεργοποίησης του από τους ενδογενείς υποκαταστάτες του, τις θειαζολιδινεδιόνες, επάγει την ινσουλινοευαισθησία και αυξάνει την έκφραση της αντιπονεκτίνης. Τα ενδοκανναβινοειδή, μέσω των υποδοχέων τους CB1 και CB2, ρυθμίζουν την όρεξη στο κεντρικό νευρικό σύστημα, ενώ μπορούν να ενεργοποιήσουν περιφερικά τη λιπογένεση και να μειώσουν τη γονιδιακή έκφραση της αντιπονεκτίνης. Τα ενδοκανναβινοειδή βρίσκονται υπερενεργοποιημένα σε ενήλικες παχύσαρκους, ενώ τα επίπεδα της αντιπονεκτίνης μειώνονται σημαντικά. Σκοπός: Να μελετηθούν τα επίπεδα έκφρασης του AdipoR1, του PPAR-γ, του CB1 και των ενζύμων των ενδοκανναβινοειδών FAAH και DAGL-α, σε λεπτόσωμα και παχύσαρκα προεφηβικά παιδιά και να συσχετιστούν με τα κυκλοφορούντα επίπεδα της αντιπονεκτίνης και της ινσουλίνης. Μεθοδολογία: Για το σκοπό αυτό αναπτύχθηκαν πρωτογενείς καλλιέργειες προλιποκυττάρων και ώριμων λιποκυττάρων από βιοψίες κοιλιακού υποδόριου λιπώδους ιστού 17 παχύσαρκων (BMI>95%) και 36 λεπτόσωμων (BMI<85%) προεφηβικών παιδιών. Τα παιδιά χωρίστηκαν σε δύο ηλικιακές ομάδες, ομάδα Α: 2μηνών-7 ετών και ομάδα Β: 9-12 ετών. Η γονιδιακή και πρωτεϊνική έκφραση του AdipoR1, PPAR-γ και CB1 μελετήθηκαν με τη μέθοδο RT-PCR και Western Immunoblotting. Επίσης, η γονιδιακή έκφραση των ενζύμων των ενδοκανναβινοειδών FAAH και DAGL-α, μελετήθηκαν με Real-Time PCR. Τα κυκλοφορούντα επίπεδα της ολικής και HMW αντιπονεκτίνης όπως και της ινσουλίνης μετρήθηκαν με ELISA, ενώ υπολογίστηκε ο δείκτης ινσουλινοαντίστασης HOMA-IR και μετρήθηκε η περίμετρος κοιλίας σε κάθε παιδί. Αποτελέσματα: Η πρωτεϊνική έκφραση του AdipoR1 βρέθηκε μειωμένη στα προλιποκύτταρα και ώριμα λιποκύτταρα των μικρότερων παχύσαρκων παιδιών της ομάδας Α, σε σύγκριση με τα αντίστοιχα λεπτόσωμά τους. To PPAR-γ βρέθηκε αυξημένο στα ώριμα λιποκύτταρα των λεπτόσωμων και παχύσαρκων παιδιών, σε σύγκριση με τα προλιποκύτταρά τους, ενώ ήταν και σημαντικά αυξημένο στα ώριμα λιποκύτταρα των μικρότερων παχύσαρκων παιδιών, σε σύγκριση με τα αντίστοιχα λεπτόσωμά τους. Ο υποδοχέας των ενδοκανναβινοειδών, CB1, ήταν σημαντικά μειωμένος στα ώριμα λιποκύτταρα των παχύσαρκων παιδιών και των δύο ηλικιακών ομάδων, σε σύγκριση με τα αντίστοιχα λεπτόσωμά τους, ενώ παρουσίασε μία σημαντική αύξηση με την ηλικία. Επιπρόσθετα, το ένζυμο αποδόμησης FAAH (για την ανανδαμίδη) μειώθηκε με την ηλικία στα μεγαλύτερα λεπτόσωμα παιδιά της ομάδας Β, ενώ στα μεγαλύτερα παχύσαρκα παιδιά ήταν αυξημένο σε σύγκριση με τα αντίστοιχα λεπτόσωμά τους. Το ένζυμο βιοσύνθεσης DAGL-α (για το 2-AG) βρέθηκε αυξημένο στα μεγαλύτερα λεπτόσωμα και παχύσαρκα παιδιά της ομάδας Β σε σύγκριση με τα λεπτόσωμα και παχύσαρκα παιδιά της ομάδας Α. Η ινσουλίνη και το HOMA-IR ήταν σημαντικά αυξημένα στα μεγαλύτερα παιδιά, λεπτόσωμα και παχύσαρκα, σε σύγκριση με τα μικρότερα παιδιά. Η HMW αντιπονεκτίνη βρέθηκε μειωμένη στα λεπτόσωμα και παχύσαρκα παιδιά της ομάδας Β σε σύγκριση με τα αντίστοιχα παιδιά της ομάδας Α, ενώ ήταν σημαντικά αυξημένη στα μικρότερα παχύσαρκα παιδιά σε σύγκριση με τα αντίστοιχα λεπτόσωμά τους. Η περίμετρος κοιλίας ήταν σημαντικά αυξημένη στα μεγαλύτερα παχύσαρκα αγόρια σε σύγκριση με τα αντίστοιχα λεπτόσωμά τους. Συμπεράσματα: Η μειωμένη έκφραση του CB1 και η αυξημένη έκφραση του PPAR-γ στα μικρότερα παχύσαρκα προεφηβικά παιδιά της ομάδας Α, σε συνάφεια με τα αυξημένα επίπεδα της HMW αντιπονεκτίνης, πιθανόν να αντικατοπτρίζουν έναν προστατευτικό μηχανισμό ελεγχόμενης λιπογένεσης και διατήρησης της ινσουλινοευαισθησίας στα παιδιά αυτά που ήδη παρουσιάζουν μειωμένα επίπεδα έκφρασης του υποδοχέα της αντιπονεκτίνης, AdipoR1. Επιπλέον, τα μειωμένα επίπεδα της HMW αντιπονεκτίνης και τα αυξημένα επίπεδα της ινσουλίνης στα μεγαλύτερα παιδιά πιθανόν απεικονίζει την προετοιμασία των παιδιών αυτών για την «φυσιολογική» ινσουλινοαντίσταση της εφηβείας. Η αύξηση των ενζύμων FAAH και DAGL-α στα μεγαλύτερα παχύσαρκα παιδιά της ομάδας Β, μπορεί έμμεσα να μας δείχνει ότι τα επίπεδα της ανανδαμίδης στα παιδιά αυτά είναι μειωμένα, ενώ τα επίπεδα του ενδοκανναβινοειδούς 2-AG αυξάνονται, θέτοντας πιθανόν τα παχύσαρκα παιδιά σε μεγαλύτερο κίνδυνο για λιπογένεση. Η μειωμένη έκφραση του CB1 στα μεγαλύτερα παχύσαρκα παιδιά όμως, μπορεί να απεικονίζει είτε την προσπάθεια του οργανισμού να περιορίσει την λιπογένεση στα παιδιά αυτά, που ήδη βρίσκονται σε κίνδυνο λόγω της παχυσαρκίας τους, είτε αντικατοπτρίζει τη μειωμένη ικανότητα του υποδόριου λιπώδους ιστού να αποθηκεύσει λίπος αυξάνοντας τον κίνδυνο εναπόθεσης λίπους ενδοκοιλιακά, το οποίο μπορεί να διαταράξει την ενεργειακή ισορροπία του οργανισμού τους προκαλώντας διαταραγμένη ανοχή στη γλυκόζη. / Introduction: Childhood obesity is the new epidemic of the western world and reflects the excessive storage of body fat. Obesity is a risk factor for the development of metabolic comordities like insulin resistance, diabetes mellitus type 2, cardiovascular diseases and metabolic syndrome. Adipose tissue is an endocrine and paracrine organ, which through the secretion of adipokines and pro-inflammatory molecules it can regulate the body’s energy homeostasis. Adiponectin is one of the most important secreted adipokines of adipose tissue and through its AdipoR1 and AdipoR2 it can activate the insulin-dependent glucose uptake of adipocytes. In addition, adiponectin has anti-inflammatory and anti-atherogenic action in other peripheral tissues of the body. PPAR-γ belongs to the family of nuclear receptors PPARs (peroxisome proliferative-activated receptors) and it is a transcription factor, which responds to circulating Free Fatty Acids activating the preadipocyte differentiation into small multilocular mature adipocytes. PPAR-γ through its activation from its endogenous ligands, the thiazolidenidions, can regulate the body’s insulin sensitivity and can increase the transcription of adiponectin. The endocannabinoids, through their receptors CB1 and CB2, can regulate food intake via their central nervous system action, they activate lipogenesis in the periphery and reduce the gene expression of adiponectin. The endocannabinoids are found to be upregulated in adult obesity, whereas adiponectin levels are decreased. Aim: To study the expression of AdipoR1, PPAR-γ, CB1 and the endocannabinoid enzymes FAAH and DAGL-α, in prepubertal lean and obese children in relation to their adiponectin and insulin levels in their blood serum. Materials & Methods: Primary cultures of preadipocytes and mature adipocytes were developed from surgical biopsies of abdominal subcutaneous adipose tissue of 17 obese (BMI>95%) and 36 lean (BMI<85%) prepubertal children. The gene and protein expression of AdipoR1, PPAR-γ and CB1 were investigated by RT-PCR and western immunoblotting. The gene expression of the endocannabinoid enzymes FAAH and DAGL-α were studied by Real-Time PCR. Total and HMW adiponectin together with insulin were measured in blood serum by ELISA, whereas the insulin resistance index HOMA-IR was estimated and waist circumference was measured in every child. Results: The protein expression of AdipoR1 was significantly decreased in the preadipocytes and the mature adipocytes of the younger obese prepubertal children of group A when compared to their respective lean. PPAR-γ was increased in the mature adipocytes of all the children in comparison to their respective preadipocytes, whereas it was significantly increased in the mature adipocytes of the younger obese children compared to their respective lean. The endocannabinoid receptor, CB1, was significantly decreased in the mature adipocytes of the obese children in both age groups, when compared to their respective lean, whereas it increased with age in the older lean children. Furthermore, the degradation enzyme FAAH (for anandamide) decreased significantly with age in the older lean prepubertal children of group B, in comparison to the younger lean and it was significantly increased in the older obese children in comparison to their respective lean. The biosynthetic enzyme DAGL-α (for 2-AG) was found significantly increased in the older lean and obese prepubertal children of group B when compared to the younger children of group A. Insulin and the HOMA-IR were significantly increased in the older children, both lean and obese in comparison to their respective younger children. HMW adiponectin was decreased in the older prepubertal children of group B in comparison to group A, whereas it was significantly increased in the younger obese children of group A when compared to their respective lea. Waist circumference was significantly increased in the older obese boys when compared with their respective lean. Conclusions: The decreased expression of CB1 together with the increased expression of PPAR-γ and the increased levels of HMW adiponectin in the younger obese prepubertal children of group A, possibly reflects their body’s attempt to further limit their pathologic lipogenesis and to maintain normal insulin sensitivity in these obese children, who already have decreased AdipoR1 expression. In addition, the decreased HMW adiponectin levels and the increased insulin in the older children could be indicative of their “physiological” insulin resistance during puberty. The increased expression of the enzymes FAAH and DAGL-α in the older obese prepubertal children of group B, may indirectly demonstrate that anandamide is decreased and 2-AG is increased in these children, possibly pre-empting them for increased lipogenesis. The decreased expression of CB1 in the older obese children may also indicate either the body’s attempt to further limit lipogenesis since they are already at risk due to their obesity or it reflects their decreased ability of storing fat in their subcutaneous adipose tissue, increasing the risk of visceral fat disposition that can disrupt their energy homeostasis and could possibly lead to the development of glucose intolerance.

Η ρύπανση από τα χημικά λιπάσματα είναι έντονη στα ελληνικά εδάφη (ιδιαίτερα από τα νιτρικά άλατα) και επομένως είναι κρίσιμη η μείωση των εισροών αγροχημικών στο περιβάλλον. Η μείωση της λίπανσης αυξάνει την συγκέντρωση αντιοξειδωτικών ουσιών στους φυτικούς ιστούς. Πολλές επιστημονικές μελέτες μέχρι σήμερα συσχετίζουν την διατροφή με φυτικά προϊόντα υψηλής διατροφικής αξίας που περιέχουν φαινολικές-αντιοξειδωτικές ουσίες με την πρόληψη καρδιαγγειακών παθήσεων, πολλών μορφών καρκίνου αλλά και την γήρανση. Έτσι η έρευνα αυτή είχε διπλό στόχο: τη μείωση της ρύπανσης του περιβάλλοντος μέσω της μείωσης των λιπασμάτων που χορηγούνται στις καλλιέργειες, και την παραγωγή φυτικών προϊόντων υψηλής βιολογικής και διατροφικής αξίας, αφού θα παρέχουν μεγαλύτερες ποσότητες αντιοξειδωτικών ουσιών στον ανθρώπινο οργανισμό. Επίσης θα πρέπει να αναφερθεί ότι η μείωση των ποσοτήτων των λιπασμάτων που θα απαιτούνται για την καλλιέργεια των φυτών θα επιφέρει και οικονομικό όφελος προς τους καλλιεργητές και τους καταναλωτές, αφού θα μειωθεί το κόστος παραγωγής των φυτικών προϊόντων. Για το σκοπό αυτό μελετήθηκε για πρώτη φορά η επίδραση της μεταβολής της συγκέντρωσης των χορηγούμενων νιτρικών ιόντων μέσω του θρεπτικού διαλύματος υδροπονικής καλλιέργειας στο ρυθμό παραγωγής πολυφαινολικών ενώσεων σε λαχανικά ευρείας κατανάλωσης (παντζάρι και μαρούλι) και διαπιστώθηκε ότι η μεγιστοποίηση της παραγωγής των φυσικών αντιοξειδωτικών παραγόντων είναι δυνατή μέσω του ελέγχου της αζωτούχου θρέψης. Παράλληλα, διαπιστώθηκε και ποσοτικοποιήθηκε η ύπαρξη ενός κρίσιμου σημείου στη συγκέντρωση του χορηγούμενου αζώτου που ενεργοποιεί τον δευτερογενή μεταβολισμό των καλλιεργούμενων φυτών παντζαριού και μαρουλιού, αυξάνοντας σημαντικά το ρυθμό παραγωγής των ιδιαίτερα ευεργετικών για την υγεία φυτοχημικών ενώσεων όπως φαινολικών και μπετακυανινών. Η αύξηση όχι μόνο της περιεκτικότητας αλλά και της ενεργότητας των αντιοξειδωτικών παραγόντων επιβεβαιώθηκε με τη χρήση προηγμένων μεθόδων προσδιορισμού όπως το EPR. Τέλος προσδιορίστηκαν και ποσοτικοποιήθηκαν με σύγχρονη μέθοδο φασματομετρίας μαζών (LC-MS/MS) στα διαφορετικά μέρη των φυτών παντζαριού και στα φύλλα του μαρουλιού συνολικά επτά διαφορετικές πολυφαινολικές ενώσεις. / The pollution from chemical fertilizers is pronounced in Greek soils (particularly nitrates) and is therefore critical to reduce inputs of agrochemicals in the environment. The decrease of fertilization increases the concentration of antioxidants in plant tissues. Many scientific studies to date relate the diet with plant products of high nutritional value containing phenolic-antioxidants with the prevention of cardiovascular disease, number of cancers and aging. So the aims of the present research are: to reduce environmental pollution by reducing fertilizer applied to crops, and the production of crops with high biological and nutritional value, providing greater amounts of antioxidants in the human body. It should also be noted that the decrease in the quantities of fertilizer that will be required for the cultivation of plants will also lead to economic benefits to farmers and consumers, as it will reduce the cost of production of plant products. For this purpose the effect of varying concentration of nitrate granted via hydroponic nutrient solution, in the production rate of polyphenolic compounds in vegetables (lettuce and beetroot) was studied. It was found that maximizing the production of natural antioxidants is possible through the control of nitrogen nutrition. Also, it was ascertained that a critical point in the concentration of the administered nitrogen exists below which the secondary metabolism of the studied crops i.e. beetroot and lettuce is activated, significantly increasing the rate of production of the highly beneficial for the health compounds such as phenolic phytochemicals and betacyanins. The augmentation of the activity of antioxidants was confirmed by using advanced methods such as EPR. Finally seven different polyphenolic compounds were identified and quantified by the use of liquid chromatography-tandem mass spectrometry (LC-MS/MS), in different plant parts of beetroot and lettuce leaves.

Η ηλιακή ενέργεια και το νερό είναι δύο φυσικοί πόροι που παίζουν σημαντικό ρόλο στις αποδόσεις των ενεργειακών καλλιεργειών για την παραγωγή βιοκαυσίμων και επομένως η ορθολογική διαχείριση τους είναι σημαντική για το περιβάλλον. Η παραγόμενη βιομάζα από τις ενεργειακές καλλιέργειες - ως προϊόν φωτοσυνθετικής δραστηριότητας των φυτών - εξαρτάται από την αθροιζόμενη ένταση της ηλιακής ακτινοβολίας που φθάνει σε ένα τόπο και το ποσοστό αξιοποίησης της από τη φυτική κόμη της καλλιέργειας. Επίσης εξαρτάται από τη διαθεσιμότητα του νερού στο έδαφος προκειμένου να καλυφθούν οι ανάγκες της καλλιέργειας σε νερό. Ο βαθμός αξιοποίησης και των δύο φυσικών πόρων υπολογίζεται με δύο δείκτες. Το συντελεστής αξιοποίησης της ηλιακής ακτινοβολίας (Radiation Use Efficiency, RUE) και το συντελεστή αξιοποίησης του νερού (Water Use Efficiency, WUE). Αντικείμενο της εργασίας θα είναι ο υπολογισμός των δύο δεικτών του βαθμού αξιοποίησης των δύο ανωτέρω φυσικών πόρων σε πειραματική καλλιέργεια γλυκού σόργου στο Πανεπιστήμιο Πατρών. Επίσης είναι σημαντικό να εκτιμηθεί η κατανάλωση νερού καλλιέργειας γλυκού σόργου λόγω του φαινομένου της εξατμισοδιαπνοής. Προς τούτο θα υπολογισθεί η εξατμισοδιαπνοή αναφοράς κατά FAO με βάση τη σχέση Penman-Monteith. / -

Τα μυελοδυσπλαστικά σύνδρομα αποτελούν ετερογενή ομάδα νοσημάτων, με δυσμενή πρόγνωση και δυσκολία θεραπευτικής προσέγγισης. Η κατανόηση των παθογενετικών μηχανισμών που διέπουν την παθολογική αιμοποίηση που παρατηρείται στα σύνδρομα αυτά in vitro και in vivo, μπορεί να βοηθήσει στην αποτελεσματικότερη αντιμετώπισή τους. Σκοπός αυτής της διατριβής ήταν η μελέτη της αιμοποίησης των ΜΔΣ με τη μέθοδο των καλλιεργειών αιμοποιητικών κυττάρων μακράς διάρκειας και η επίδραση διαφόρων παραγόντων στην in vitro αιμοποίηση, με στόχο την αναγωγή των ευρημάτων και στην in vivo διαδικασία. Οι καλλιέργειες βραχείας διάρκειας ανέδειξαν την αδυναμία των προγονικών κυττάρων των ασθενών να δημιουργήσουν φυσιολογικές αποικίες. Η προσθήκη μίγματος αυξητικών παραγόντων στο καλλιεργητικό υλικό είχε θετική επίδραση στην πλειοψηφία των περιπτώσεων. Με μακράς διάρκειας καλλιέργειες συγκρίθηκαν τα αποτελέσματα των ΜΔΣ με αυτά φυσιολογικών μαρτύρων και των υποκατηγοριών ΜΔΣ μεταξύ τους. Αξιολογήθηκαν η έκταση του στρώματος, η διάρκεια ζωής, η εβδομαδιαία και η συνολική κυτταρική απόδοση. Σε όλες τις περιπτώσεις η ανάπτυξη υπολειπόταν ποιοτικά και ποσοτικά στους ασθενείς, σε σχέση με τους μάρτυρες. Η προσθήκη παραγόντων στο καλλιεργητικό υλικό αποσκοπούσε στη βελτίωση των παραμέτρων που προαναφέρθηκαν. Η IFN-α, η βιταμίνη D3, η Ara-c και ο συνδυασμός της με IFN-α δεν βελτίωσαν τα αποτελέσματα. Η προσθήκη IL-3 είχε ευοδωτική επίδραση κυρίως στις κυτταρικές αποδόσεις. Η IL-6 είχε επίσης ευοδωτική δράση, κυρίως στον σχηματισμό στρώματος. Ο συνδυασμός IL-3+IL-6 απέβη ο πιο σημαντικός τροποποιητής της συμπεριφοράς των καλλιεργειών των ασθενών με ΜΔΣ ευοδώνοντας όλες τις παραμέτρους και προκάλεσε διαφορές πολύ σημαντικές σε σχέση με την control καλλιέργεια. Αναδείχθησαν λοιπόν ευρήματα συνέργειας των δύο ιντερλευκινών, σε όλες τις άλλες παραμέτρους αξιολόγησης των καλλιεργειών μακράς διάρκειας. Με βάση τον τρόπο ανάπτυξης και την συμπεριφορά των κυττάρων των ασθενών με ΜΔΣ στην προσθήκη των κυτταροκινών, διακρίθηκαν δύο μοντέλα in vitro ανάπτυξης της καλλιεργειών: Το δυσπλαστικό και το λευχαιμικό. Συμπερασματικά οι μακράς διάρκειας καλλιέργειες στους ασθενείς με ΜΔΣ αποτελούν χρήσιμη προγνωστική μέθοδο και μπορούν να διακρίνουν τους ασθενείς που θα εξελιχθούν ταχέως, από εκείνους που θα έχουν χρονιότερη και ηπιότερη πορεία. Συνδυασμός κυτταροκινών και άλλων παραγόντων μπορεί να βελτιώσει την προβληματική-παθολογική in vitro αιμοποίηση των προγονικών κυττάρων των ασθενών με ΜΔΣ. / Myelodysplastic syndromes comprise a heterogeneous group of hematopoietic stem-cell disorders, with dismal prognosis and difficulty in their therapeutic approach. The revealing of the underlying pathogenetic mechanisms, implicated in the impaired hematopoiesis of these syndromes, is crucial for the development a more comprehensive and effective treatment approaches. The aim of this thesis was the study of hematopoiesis of MDS, by using long term cultures of hemopoietic cells and the investigation of the influence of various exogenous modulating factors-drugs in vitro, in an effort to obtain results, which could direct their use in vivo. Short term cultures revealed the disability of the progenitor cells of patients to form normal colonies. The addition of a mixture of growth factors in the conditioned medium had a positive influence in the majority of cases. By using long term cultures we compared the results obtained from patients with MDS, with those from normal controls, and between the different MDS subgroups For this comparison we used: the extent of the area of the stroma-layer formed, the longevity of the culture, the weekly cell production and the total cell yield of each culture. In all cases the development of cultures derived from patients was inferior to those of controls. The addition of modulating factors to the culture medium was aimed to improve the above parameters. IFN-α, vitamin D3, Ara-c and the combination of IFN-α and Ara-c did not improve any of the culture’s parameter. The addition of IL-3 had a clearly favorable effect mainly to the weekly and the total cell yield. Interleukin-6 had similarly a favourable effect, particularly promi-nent in the stroma-cell formation. The combination of IL-3 plus IL-6 was proved as the most important favourable modulator of the MDS cultures. It improved all culture parameters and produced statistically significant differences in comparison to the control cultures. According to the developmental model obtained by the long-term culture the dysplastic and the leukemic pattern of in vitro growth could be distinguished. In conclusion, long term cultures of hematopoietic cells of MDS patients represent a useful prognostic tool and can distinguish patients who will more rapidly evolve to leukemia from those who will have a more prolonged and stable clinical course. The use of a combination of cytokines and might have a favourable effect on in vitro hematopoiesis of the progenitor cells of MDS patients.

Στην παρούσα εργασία εξετάζεται η δυναμική συμπεριφορά αμιγούς και απλού συναγωνισμού δύο μικροβιακών πληθυσμών που αναπτύσσονται σε δύο συζευγμένους χημοστάτες. Χρησιμοποιώντας το μοντέλο Andrews για τους ειδικούς ρυθμούς ανάπτυξης και συνθήκες βαθμίδας συγκέντρωσης στην τροφοδοσία, η μελέτη του συστήματος γίνεται με εφαρμογή μεθόδων της θεωρίας διακλαδώσεων. Εξετάζοντας δύο περιπτώσεις τροφοδοσίας, παρουσία μικροοργανισμών και απουσία, κατασκευάστηκαν δύο λειτουργικά διαγράμματα ως προς το βαθμό σύζευξης r και το λόγο των όγκων λ των δύο αντιδραστήρων και βρέθηκε το είδος ευστάθειας των υπαρχουσών καταστάσεων ισορροπίας. Παρουσία μικροοργανισμών στην τροφοδοσία παρατηρήθηκαν περιοχές συνύπαρξης των δύο πληθυσμών σε μόνιμη, περιοδική και οιονεί περιοδική κατάσταση, ενώ υπάρχουν ενδείξεις και για χαοτική συμπεριφορά. Υπό στείρα τροφοδοσία βρέθηκε ότι συνύπαρξη μπορεί να επιτευχθεί μόνο σε μόνιμη και περιοδική κατάσταση σε μία ευρεία περιοχή των παραμέτρων λειτουργίας λ και r. / The dynamic behavior of pure and simple competition of two microbial populations growing in two interconnected bioreactors is investigated. Using Andrews inhibitory model and gradient in feed concentration, the use of bifurcation theory allows an in-depth analysis of the stability change mechanisms occurring in the system, when the operating parameters of the degree of coupling and the volume ratio change. Regions of species coexistence in all steady, periodic and quasi-periodic states are observed, while there is substantial indication of chaotic behavior. Under clean feed conditions coexistence is only possible in steady and periodic states.

Σκοπός της παρούσας ερευνητικής εργασίας ήταν η επιδημιολογική επιτήρηση της φορείας και των λοιμώξεων από Klebsiella pneumoniae που παράγει καρβαπενεμάση KPC (KPC-Kp), ανθεκτικό σε βανκομυκίνη Enterococcus (VRE) και ανθεκτικό σε μεθικιλλίνη Staphylococccus aureus (MRSA) σε ασθενείς που νοσηλεύονται στις Μονάδες Εντατικής Θεραπείας (ΜΕΘ) του Πανεπιστημιακού Γενικού Νοσοκομείου Πατρών (ΜΕΘ Α) και του Νοσοκομείου «Άγιος Ανδρέας» (ΜΕΘ Β) τη χρονική περίοδο Οκτώβριος 2009 έως Φεβρουάριος 2012. H διασπορά της KPC-Kp αποτελεί το σημαντικότερο πρόβλημα στις Ελληνικές ΜΕΘ, με τα ποσοστά της να αυξάνονται στις παθολογικές και χειρουργικές κλινικές. Κατά τη διάρκεια της παρούσας μελέτης, 12.8% των ασθενών που εισήχθηκαν στη ΜΕΘ Α (52 από 405 ασθενείς) ήταν αποικισμένοι από KPC-Kp κατά την εισαγωγή τους με την προηγηθείσα νοσηλεία σε ΜΕΘ, την χρόνια αποφρακτική πνευμονοπάθεια, τη διάρκεια προηγηθείσας νοσηλείας και την προηγηθείσα χορήγηση καρβαπενέμης ή συνδυασμού β-λακτάμης/αναστολέα λακταμάσης να συμβάλλουν στον αποικισμό. Παρατηρήθηκε μία σταδιακή αύξηση των αποικισμένων ασθενών που εισάγονται στη ΜΕΘ με 3.9% (4 από 102 ασθενείς) τους πρώτους 6 μήνες σε σύγκριση με 15.8% (48 από 300 ασθενείς) τους επόμενους 16 μήνες που αντικατοπτρίζει τη σταδιακή διασπορά της KPC-Kp σε κλινικές εκτός ΜΕΘ. Από τους 226 μη αποικισμένους ασθενείς κατά την εισαγωγή στη ΜΕΘ Α, 164 (72.6%) αποικίστηκαν κατά τη διάρκεια της νοσηλείας τους με σημαντικότερους παράγοντες που επηρεάζουν τον αποικισμό να είναι η παρουσία αποικισμένων ασθενών σε διπλανές κλίνες και η νοσηλεία σε κλίνη προηγουμένως αποικισμένου ασθενή, ενώ δε βρέθηκε συσχέτιση ανάμεσα στον αποικισμό και τη θνησιμότητα. Το υψηλό ποσοστό αποικισμού σε συνδυασμό με τους προηγούμενους παράγοντες υποδεικνύει την σημασία της διασποράς της KPC-Kp από ασθενή σε ασθενή μέσω του ιατρονοσηλευτικού προσωπικού και υποδηλώνει τη σημασία πιο αυστηρής εφαρμογής της πολιτικής ελέγχου λοιμώξεων. Συνολικά 53 ασθενείς της ΜΕΘ Α ανέπτυξαν βακτηριαιμία από KPC-Kp με 43.4% θνησιμότητα. Οι σημαντικότεροι παράγοντες που επηρεάζουν τη θνησιμότητα είναι η αντοχή του στελέχους σε κολιστίνη/τιγεκυκλίνη/γενταμικίνη και η σηπτική καταπληξία, ενώ η θεραπεία με συνδυασμό τουλάχιστον δύο δραστικών αντιβιοτικών σχετίζεται με καλύτερη πρόγνωση επιβεβαιώνοντας τα αποτελέσματα προηγούμενων μελετών υπέρ της συνδυαστικής θεραπείας στην καταπολέμηση των λοιμώξεων από KPC-Kp. Η ανάπτυξη αντοχής των στελεχών KPC-Kp έναντι της κολιστίνης ή της τιγεκυκλίνης, οι οποίες αποτελούν τις τελευταίες θεραπευτικές επιλογές για το συγκεκριμένο παθογόνο, είναι ένα ανησυχητικό φαινόμενο. Συνολικά, 24.4% και 17.9% των ασθενών της ΜΕΘ Α αποικίστηκαν από στέλεχος KPC-Kp ανθεκτικό στην κολιστίνη και τιγεκυκλίνη, αντίστοιχα. Όπως αναμενόταν η λήψη των συγκεκριμένων αντιβιοτικών συνέβαλε στον αποικισμό, όμως ο σημαντικότερος παράγοντας για αποικισμό ήταν η παρουσία αποικισμένου ασθενή στις διπλανές κλίνες υποδηλώνοντας τη σημασία της διασποράς των στελεχών και όχι της de novo ανάπτυξη αντοχής. Η σύγκριση των δύο ΜΕΘ, ανέδειξε ότι μεγαλύτερο ποσοστό των ασθενών της ΜΕΘ Α αποικίζονται κατά τη διάρκεια νοσηλείας σε σχέση με τη ΜΕΘ Β (61.8% vs 34.1%) και σε συντομότερο χρονικό διάστημα (10.6 vs 19.9 ημέρες). Τα στοιχεία αυτά μπορούν να ερμηνευτούν από το υψηλότερο ποσοστό εισαγωγών αποικισμένων ασθενών (11.4% vs 1.8%), τη μικρότερη αναλογία νοσηλευτών/ασθενών καθώς και την αυξημένη κατανάλωση καρβαπενεμών στη ΜΕΘ Α. Συνολικά, 305 και 100 στελέχη K. pneumoniae που απομονώθηκαν από τη ΜΕΘ Α και Β, αντίστοιχα, ήταν θετικά για την παρουσία του γονιδίου blaKPC ενώ πέντε στελέχη της ΜΕΘ Α ήταν θετικά και για το γονίδιο blaVIM. Και στις δύο ΜΕΘ τα στελέχη ήταν ανθεκτικά σε πενικιλλίνες, στις κεφαλοσπορίνες, στην αζτρεονάμη, στην τριμεθοπρίμη-σουλφαμεθοξαζόλη (30% των στελεχών της ΜΕΘ Β ήταν ευαίσθητα), στην αμικασίνη, στην τομπραμυκίνη και στις κινολόνες. Η αντοχή στις καρβαπενέμες (67.9% vs 60%), στην κολιστίνη (35.1% vs 18%), στη γενταμικίνη (50.8% vs 24%) και στην τιγεκυκλίνη (17% vs 18%) στα στελέχη των δύο ΜΕΘ κυμαινόταν στα ίδια επίπεδα. Πενήντα επτά και 20 στελέχη της ΜΕΘ Α και Β, αντίστοιχα, ταυτοποιήθηκαν με PFGE, η οποία ανέδειξε την παρουσία δύο τύπων στη ΜΕΘ Α, με τον τύπο Α να απαρτίζεται από το 65.5% των στελεχών, ενώ στη ΜΕΘ Β όλα τα στελέχη ανήκαν στον τύπο Α. Τα ποσοστά αποικισμού από VRE στις δύο ΜΕΘ είναι χαμηλότερα σε σχέση με αυτά της KPC-Kp. Αποικισμός κατά την εισαγωγή στη ΜΕΘ παρατηρήθηκε σε 14.3% (71 από 497 ασθενείς), ενώ κατά τη διάρκεια νοσηλείας ήταν 14.4% (36 από 250 ασθενείς). Ο σημαντικότερος παράγοντας για αποικισμό από VRE κατά τη διάρκεια νοσηλείας είναι η νοσηλεία αποικισμένων ασθενών σε διπλανές κλίνες υποδεικνύοντας ότι η μη τήρηση των μέτρων υγιεινής των χεριών ίσως διαδραματίζει το σημαντικότερο ρόλο στη διασπορά του VRE. Συνολικά 107 στελέχη VRE απομονώθηκαν (100 E. faecium και 7 E. faecalis). Ογδόντα τέσσερα στελέχη έφεραν το γονίδιο vanA και ήταν ανθεκτικά στη βανκομυκίνη και στην τεϊκοπλανίνη, ενώ τα υπόλοιπα 23 έφεραν το γονίδιο vanB και χαρακτηρίζονταν από χαμηλού επιπέδου αντοχή στη βανκομυκίνη (12 στελέχη ήταν ευαίσθητα) και ευαίσθητα στην τεϊκοπλανίνη. Όλα τα στελέχη ήταν ευαίσθητα στη λινεζολίδη, στη δαπτομυκίνη και στην τιγεκυκλίνη. Η MLST αποκάλυψε ότι τα στελέχη E. faecium ανήκουν σε έξι διαφορετικούς κλώνους (STs: ST117, ST17, ST203, ST226, ST786, ST125) με το 90% των E. faecium, ανήκουν στο Κλωνικό Σύμπλεγμα 17 (Clonal Complex CC17). Τα στελέχη E. faecalis ταξινομήθηκαν σε τέσσερις κλώνους (STs: ST6, ST41, ST19, ST28). Τα ποσοστά αποικισμού από MRSA κατά την εισαγωγή και κατά τη διάρκεια νοσηλείας είναι χαμηλά (5.3% και 3.7%, αντίστοιχα) με το σημαντικότερο παράγοντα που σχετίζεται με τον αποικισμό να είναι ο εντερικός αποικισμός με vanA-θετικό στέλεχος Enterococcus. Ο έλεγχος φορείας για MRSA ανέδειξε 28 mecA-θετικά στελέχη S. aureus, με την πλειονότητα (ν=19) να είναι PVL-θετικά, να ανήκουν στον κλώνο ST80 και να είναι ανθεκτικά σε καναμυκίνη, τετρακυκλίνη και φουσιδικό, ενώ τα υπόλοιπα ταξινομήθηκαν σε τέσσερις κλώνους με MLST (6 στον ST239 και από ένα σε ST225, ST72 και ST30). Το στέλεχος που ανήκε στον ST30 ήταν tst-θετικό. Η σύγκριση των στελεχών φορείας S. aureus που απομονώθηκαν από αθενείς (ν=67) και προσωπικό (ν=23) των ΜΕΘ (Ομάδα Α) με τα στελέχη φορείας (ν=53) και βακτηριαιμιών (ν=75) μη νοσηλευόμενων σε ΜΕΘ (Ομάδα Β), ανέδειξε υψηλότερο ποσοστό MRSA (46.9% vs 31.1%) και PVL-θετικών στελεχών (39.8% vs 25.6%) στην Ομάδα Β, ενώ η Ομάδα Α χαρακτηρίζεται από υψηλότερο ποσοστό tst-θετικών στελεχών (21.1% vs 2.3%) υποδεικνύοντας τη σιωπηρή τους διασπορά στους ασθενείς και στο προσωπικό των ΜΕΘ. Προϊόν της παρούσας ερευνητικής εργασίας ήταν η ανεύρεση των παραγόντων κινδύνου για αποικισμό ή λοίμωξη από KPC-Kp, VRE και MRSA με στόχο την καθοδήγηση των μελλοντικών προσπαθειών περιορισμού της διασποράς τους στις δύο ΜΕΘ καθώς και στα ελληνικά νοσοκομεία, τα οποία στο σύνολο τους μαστίζονται από τα συγκεκριμένα παθογόνα. / The purpose of this study was to investigate the colonization and infections caused by KPC-producing Klebsiella pneumoniae (KPC-Kp), vancomycin-resistant Enterococcus (VRE) and methicillin-resistant Staphylococcus aureus in patients hospitalized in the Intensive Care Units of the University Hospital of Patras (ICU A) and the General Hospital “Saint Andrew” during October 2009 and February 2012. The dissemination of KPC-Kp constitutes the most important issue in Greek ICUs, with its percentage rising in medical and surgical wards. During the duration of this study, 12.8% of patients admitted in the ICU A (52 from 405 patients) were colonized upon admission and previous ICU stay, chronic obstructive pulmonary disease, duration of previous hospitalization and previous usage of carbapenem or combination of beta-lactamic/lactamase were found to influence colonization. A gradual increase of the percentage of colonized patients admitted at the ICU from 3.9% (4 from 102 patients) during the first 6 months to 15.8% (48 from 300 patients) the next 16 months that reflects the dissemination of KPC-Kp in non-ICU wards. Among the 226 non-colonized upon ICU A admission patients, 164 (72.6%) became colonized during their stay with the presence of colonized patients in nearby beds and the previous colonized occupant in the same bed were associated with colonization, which did not influence mortality. The high percentage of colonization in combination with the aforementioned factors indicates the importance of the dissemination of KPC-Kp among patients via the personnel and signifies the value of a strict implementation of infection control protocols. In total, 53 patients developed KPC-Kp bloodstream infection during ICU A stay with 43.4% mortality. The most important factors that influence mortality were the resistance of the strain to gentamicin/colistin/tigecycline and septic shock, while the treatment with two active antibiotics was associated with better survival confirming the results of previous studies favoring combination therapy for the treatment of KPC-Kp infection. The development of resistance against colistin or tigecycline, which are considered the last frontier in the treatment of KPC-Kp infections, is an alarming phenomenon. In total, 24.4% and 17.9% of ICU A patients became colonized by KPC-Kp resistant to colictin or tigecycline, respectively. As expected, the administration of colistin or tigecycline influenced colonization, while the most important factor favoring colonization was the presence of colonized patients in nearby patients, indicating the importance of dissemination of these strains against de novo resistance development. The comparison of the two ICUs, found a higher percentage of patients colonized during ICU A stay (61.8% vs 34.1%) and in a shorter period (10.6 vs 19.9 days). These results may be explained by the higher percentage of patients colonized upon admission (11.4% vs 1.8%), the lower nurse/patient ration and the higher carbapenem administration. In total, 305 and 100 strains of K. pneumoniae isolated from patients hospitalized in ICU A and B, respectively, were positive for the presence of blaKPC gene while five strains in ICU A were positive for the blaVIM gene also. All strains were resistant to penicillins, cephalosporins, aztreonam, trimethoprim sulfamethoxazole (30% of ICU B strains were sensitive), amikacin, tombramycin and quinolones. The resistance rates to carbapenems (67.9% vs 60%), colisitn (35.1% vs 18%), gentamicin (50.8% vs 24%) and tigecycline (17% vs 18%) among the ICUs strains were comparable. PFGE of 57 and 20 isolates from ICU A and B, respectively, revealed that ICU A strains belonged in two types, with type A comprising 65.5% of the isolates, while all ICU B isolates belonged in type A. The percentage of VRE colonization in both ICUs were lower in comparison with those of KPC-Kp. During ICU admission 14.3% (71 from 497 patients) was already colonized, while 14.4% (36 from 250 patients) became colonized during stay. The most important factor influencing colonization was the presence of colonized patients in nearby beds, indicating that non adherence with hand hygiene may play a predominate role in VRE dissemination. In total 107 VRE strains were isolated (100 E. faecium and 7 E. faecalis). Eighty four were positive for the vanA gene and resistant to vancomycin and teicoplanin, while the rest were vanB positive and were characterized by low level resistance to vancomycin (12 were in susceptibility range) and susceptible to teicoplanin. All strains were susceptible to linezolid, daptomycin and tigecycline. As MLST revealed, E. faecium strains belonged in six different Sequencing Types (ST117, ST17, ST203, ST226, ST786, ST125) with 90% among them belonging to the Clonal Complex CC17. E. faecalis strains were categorized in four STs (ST6, ST41, ST19, ST28). The proportion of colonized patients by MRSA upon admission and during ICU stay was very low (5.3% and 3.7%, respectively). The most important factor associated with colonization was enteric carriage of vanA-positive Enterococcus. Surveillance cultures revealed 28 mecA-positive S. aureus strains, with the majority (n=19) being PVL-positive, belonging to ST80 and resistant only to kanamycin, tetracycline and fucidic acid, while the remaining were categorized in four STs (6 strains in ST239 and one at ST225, ST72 and ST30). The ST30 strain was tst-positive. The comparison of colonization strains from patients (n=67) and personnel (n=23) of the ICUs (Group A) with the strains of colonization (n=53) and bloodstream infections (n=75) isolated from non-ICU patients (Group B), revealed a higher percentage of MRSA and PVL-positive strains in Group B, while Group A was characterized by higher percentage of tst-positive strains indicating their silent dissemination between ICU patients and personnel. The present study has identified the risk factors for colonization of infection by KPC-Kp, VRE and MRSA, in order to guide the future efforts towards containing their dissemination in the two ICUs, as well as, to the Greek hospitals, which in total are plagued by the aforementioned pathogens.