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Régulation de l'adaptation de la bactérie Pseudomonas aeruginosa à son hôte : implication des métabolites du tryptophaneChaker, Hichem 07 March 2012 (has links) (PDF)
P. aeruginosa est un pathogène opportuniste capable d'infecter un large spectre d'hôtes. Elle possède un vaste arsenal de facteurs de virulence. Le système de sécrétion de type III (SSTT) est un facteur de virulence majeur dont la régulation est complexe pour permettre une adaptation la plus précise possible de la bactérie au cours de l'infection. Nous nous sommes intéressés à déterminer le rôle potentiel de nouveaux acteurs de l'adaptation de P.aeruginosa au cours de l'infection. La porine OprF qui représente la protéine la plus abondante de la membrane externe de P. aeruginosa lui permettrait d'évaluer l'état d'activation du système immunitaire de son hôte afin d'adapter sa virulence. Chez P. aeruginosa, le tryptophane est le précurseur des kynurenines qui sont également produites par l'hôte à partir du tryptophane et qui, dans ce dernier contexte, sont des immunomodulateurs. Peu ou pas d'études ont été réalisées pour mettre en œuvre un éventuel rôle d'immunomodulation ou dans la virulence des kynurénines bactériennes. Dans un premier temps, nous nous sommes intéressés à un signal anciennement découvert au laboratoire et qui réprime l'expression du SSTT à haute densité bactérienne. Nous avons montré que ce signal exerce une régulation post-transcriptionnelle en plus d'une inhibition de la transcription des gènes du SSTT. Le métabolisme du tryptophane et de l'anthranilate semble être au cœur de ce processus de régulation. En inactivant des voies du catabolisme du tryptophane, nous avons montré que la production de ce signal dépend partiellement de la voie des kynurénines mais ne dépend pas ni des voies classiques du quorum sensing ni de l'opéron phnAB, impliqué dans la synthèse de l'anthranilate. Cependant, la voie des phénazines pourrait être impliquée dans la production de ce signal. Par CLHP couplée à la spectrométrie de masse, nous avons pu séparer des espèces moléculaires réprimant le SSTT et qui sont contenues dans ce signal, mais l'identification précise nécessite plus d'investigations. Dans un second temps, nous nous sommes intéressés aux kynurénines produites par la bactérie. Nous avons confirmé que P. aeruginosa produit des kynurénines et le gène kynA est le gène clé de la voie de synthèse de ces métabolites. En utilisant des fusions transcriptionnnelles, nous avons montré que le tryptophane et la kynurénine régulent positivement la production des kynurénines en agissant sur l'expression des gènes clés. D'autres parts, nous avons remarqué que la bactérie module l'activité de la voie métabolique des kynurénines issue du tryptophane en fonction de son état de croissance. Nous avons montré qu'au cours du dialogue interrègne bactérie/hôte, la voie des kynurénines de P. aeruginosa est stimulée par certains composants du système immunitaire. Grâce à un modèle d'infection pulmonaire aiguë, nous avons prouvé que les kynurénines produites par la bactérie sont importantes pour sa virulence. Selon notre hypothèse les kynurénines pourraient avoir une action sur la réponse immune, mais cela reste à déterminer. Dans un troisième temps, nous nous somme focalisés sur la porine OprF. Nous avons montré que la mutation ∆oprF est à l'origine d'une altération de la production mais vraisemblablement pas de la sécrétion des exotoxines du SSTT. Un ligand connu d'OprF, l'interféron gamma, module la voie des kynurénines. OprF pourrait donc avoir un rôle central dans les différents aspects de la régulation de la virulence. Nous avons donc produit des anticorps monoclonaux anti-OprF. Ces derniers se sont révélés capables de reconnaître spécifiquement la protéine OprF. Afin de vérifier l'efficacité de ces anticorps, des expériences de neutralisation de la bactérie in vitro puis in vivo seront réalisées. Mots clés : Pseudomonas aeruginosa, Système de Sécrétion de Type III, régulation, catabolisme du tryptophane, kynurénines, OprF.
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Entwicklung und Optimierung eines biotechnologischen Prozesses zur Herstellung mikrobieller Rhamnolipide auf Basis nachwachsender RohstoffeLeitermann, Frank January 2008 (has links)
Zugl.: Karlsruhe, Univ., Diss., 2008 / Hergestellt on demand
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Analysis of regulatory systems in two different gram⁻ bacteria /Adams, Curtis W. January 1998 (has links)
Thesis (Ph. D.)--University of Washington, 1998. / Vita. Includes bibliographical references (leaves [119]-139).
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Avaliação do efeito inibitório de extratos hidroalcoólicos de macrófitas aquáticas sobre o crescimento de Microcystis aeruginosa KutzingSilveira, Augusto Lima da 15 August 2012 (has links)
CAPES / As cianobactérias se proliferam rapidamente em ambientes eutrofizados e podem ser capazes de sintetizar toxinas que inviabilizam a utilização dos recursos hídricos. A espécie Microcystis aeruginosa apresenta ampla distribuição, além de ser potencial produtora de hepatotoxinas denominadas microcistinas. O risco à saúde humana destas substâncias faz com que os métodos para controle destes microrganismos na água adquiram fundamental importância. De forma a verificar possíveis efeitos inibitórios de compostos fitoquímicos produzidos por macrófitas aquáticas sobre o crescimento e a produção de microcistinas da cianobactéria Microcystis aeruginosa, o presente estudo utilizou extratos hidroalcoólicos de sete espécies de macrófitas aquáticas (Eichhornia azurea, Eleocharis cf. acutangula, Ludwigia cf. peruviana, Myriophyllum cf. aquaticum, Pontederia cordata, Sagittaria montevidensis e Typha domingensis). O meio de cultura ASM-1 foi otimizado em relação ao pH, nitrogênio, fósforo e ferro através de planejamento fatorial. Para o preparo dos extratos, as sete espécies de macrófitas aquáticas foram coletadas, processadas e submetidas ao processo de extração com solução hidroetanólica 80% (v/v). Os extratos obtidos foram liofilizados e aplicados em concentrações conhecidas aos cultivos de M. aeruginosa, em meio ASM-1 otimizado. O monitoramento da concentração celular foi realizado a cada 48 h por 10 dias. As diferenças estatísticas foram avaliadas através do método estatístico ANOVA repeated. A determinação da concentração de microcistina-LR foi realizada nas culturas contendo a concentração de extrato de maior efeito inibitório. Para a verificação de efeitos bacteriostáticos e bactericidas, ao final do período testado, os cultivos foram reinoculados em tubos de ensaio contendo apenas o meio de cultura estéril. Os extratos foram avaliados quanto à presença de metabólitos secundários e à toxicidade aguda sobre Daphnia magna. Os experimentos apresentaram valores de crescimento elevados no meio que continha maiores concentrações de P e Fe. Os extratos inibiram significativamente o crescimento da cepa quando foram aplicados na concentração de 500 mg.L-1, com exceção do extrato obtido a partir de S. montevidensis em que o efeito inibitório sobre as células foi o menor observado. O extrato com maior efeito inibitório foi obtido de partes aéreas de M. cf. aquaticum pois a taxa de inibição foi de 99,1% na concentração de 500 mg.L-1. As análises de microcistina evidenciaram que para o extrato de E. cf. acutangula a redução do crescimento foi acompanhada de aumento na produção de microcistina-LR de 216 para 610 ppb. Nos testes com o extrato de S. montevidensis a concentração de toxina sofreu pouca alteração, aumentando de 216 para 222 ppb. Efeitos bactericidas foram verificados para a exposição aos extratos de E. cf. acutangula, L. cf. peruviana e M. cf. aquaticum, uma vez que após reinoculadas não foram verificados crescimentos celulares. Para os extratos de E. azurea, P. cordata e T. domingensis não foram observados efeitos tóxicos, por outro lado, a maior toxicidade ocorreu para S. montevidensis, pois 100% dos organismos apresentaram imobilidade na concentração de 50 mg.L-1. Considerando os dados de inibição e de toxicidade foi possível constatar que o extrato obtido de L. cf. peruviana apresentou maiores vantagens em sua aplicação. Os resultados obtidos indicam a possibilidade futura da aplicação de extratos para a remediação de florações e mostram, também, a necessidade de investigações fitoquímicas e toxicológicas mais detalhadas no sentido de identificar as substâncias ativas no controle de florações, de forma a potencializar a ação destas e minimizar seus efeitos tóxicos. / Cyanobacteria proliferate rapidly in eutrophic environments and may be able to synthesize toxins that block water resources use. The cyanobacterium Microcystis aeruginosa is widely distributed, being a potential producer of hepatotoxins called microcystins. The risks to human health of these substances demands methods to control these microorganisms in water. In order to investigate possible inhibitory effects of phytochemical compounds produced by aquatic macrophytes on the growth and microcystin production of Microcystis aeruginosa, the present study used aquatic macrophytes hydroalcoholic extracts of seven species (Eichhornia azurea, Eleocharis cf. Acutangula, Ludwigia cf. peruviana, yriophyllum cf. aquaticum, Pontederia cordata, Sagittaria montevidensis and Typha domingensis). The culture medium ASM-1 was optimized with respect to pH, nitrogen, phosphorus and iron through a factorial design. For extracts preparation, the seven species of aquatic macrophytes were collected, processed and submitted to extraction process solution ethanol 80% (v/v). The extracts were lyophilized and applied in known concentrations to cultures of M. aeruginosa, in optimized ASM-1 medium. Cell concentration was determined every 48 h
for 10 days. Statistical differences were evaluated using ANOVA repeated. The microcystinLR concentration was determined in cultures containing greater inhibitory effect extract concentration. Evaluation of bacteriostatic and bactericidal effects at the end of tested period, the cultures were reinoculated into test tubes containing only sterile culture medium. The extracts were evaluated for the presence of secondary metabolites and acute toxicity on Daphnia magna. The experiments showed high growth rates in medium containing higher concentrations of P and Fe. Hydroalcoholic extracts inhibited the growth of Microcystis aeruginosa strain, more effective when applied at a concentration of 500 mg L-1, except for tests performed with S. montevidensis in that the mean inhibitory effect on the cells was the lowest observed. The extract with the highest inhibitory effect was obtained from aerial parts of M. cf. aquaticum in which the inhibition rate was 99.1%. The analyzes showed that microcystin for the extract of E. cf. acutangula the greatest cellular inhibition was accompanied by an increase in microcystin-LR production from 216 to 610 ppb. In tests with S. montevidensis extract the concentration of toxin was few changed, increasing from 216 to 222 ppb. Bactericidal effects were observed for exposure to extracts of E. cf. acutangula, L. cf. peruviana and M. cf. aquaticum. For extracts of E. azurea, P. cordata and T. domingensis toxic effects were not observed. The major toxicity was observed for S. montevidensis, in which 100% of organisms presented immobility in concentration of 50 mg.L-1. Considering inhibition and toxicity data was found that L cf. peruviana extract showed more advantages on its application. The results indicate the possibility of future application of extracts for blooms remediation and also show the need for detailed toxicological and phytochemical investigations in order to identify the active compounds in blooms control and minimize their toxic effects.
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Avaliação de extratos de plantas medicinais em biofilmes multiespécie de Candida albicans com Streptococcus mutans, Staphylococcus aureus, Enterococcus faecalis e Pseudomonas aeruginosa /Domingues, Nádia. January 2018 (has links)
Orientador: Luciane Dias de Oliveira / Banca: Antonio Olavo Cardoso Jorge / Banca: Priscila Christiane Susy Liporoni / Banca: Luana M. R. de Vasconcellos / Banca: Cristiane Aparecida Pereira / Resumo: Os micro-organismos estão cada vez mais resistentes aos medicamentos disponíveis tanto na medicina quanto na odontologia, e esta resistência é ainda maior quando estão organizados em biofilmes mono ou multiespécies, de modo que o estudo de antimicrobianos alternativos, como fitoterápicos, estão em crescente ascensão. A interação entre leveduras e bactérias está intimamente presente na cavidade bucal, em que nichos como dentes, língua, mucosa e bolsa periodontal, nutrientes e temperatura adequados promovem condições favoráveis para formação do biofilme. Com isso, o objetivo deste trabalho foi avaliar a atividade antimicrobiana dos extratos de Pfaffia paniculata K (pfaffia), Hamamelis virginiana L. (hamamelis), Stryphnodendron barbatiman (barbatimão) e Gymnema sylvestre (gimena) em biofilmes heterotípicos de Candida albicans (ATCC 18804) com Streptococcus mutans (ATCC 35688), Staphylococcus aureus (ATCC 6538), Enterococcus faecalis (ATCC 4083) e Pseudomonas aeruginosa (ATCC 15442). Para isso, suspensões padronizadas em 107 cels/mL dos micro-organismos testes, foram distribuídos em placas de microtitulação de 96 poços, juntamente 100 µL de caldo BHI. As placas foram incubadas em estufa bacteriológica a 37ºC/48h (5% de CO2 para S. mutans) e, após, os biofilmes foram submetidos ao tratamento com os extratos por 5 min e 24 h, nas respectivas concentrações de 100 mg/mL, 50 mg/mL e 25 mg/mL. Foi utilizado solução salina 0,9% (5 min) ou caldo BHI (24 h) nos grupos controles. Após, os ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Microorganisms are increasingly resistant to drugs available in both medicine and dentistry, and this resistance is even greater when they are organized into mono or multispecies biofilms, so that the study of alternative antimicrobials, such as herbal medicines, are on the rise. The interaction between yeasts and bacteria is intimately present in the oral cavity, in which niches such as teeth, tongue, mucosa and periodontal pocket, food and adequate temperature promote adequate conditions for biofilm formation. The aim of this study was to evaluate the antimicrobial activity of extracts of Pfaffia paniculata K., Hamamelis virginiana L., Gymnema sylvestre and Stryphnodendron barbatiman M. in heterotopic biofilms of Candida albicans (ATCC 18804) with Streptococcus mutans (ATCC 35688). Staphylococcus aureus (ATCC 6538), Enterococcus faecalis (ATCC 4083), and Pseudomonas aeruginosa (ATCC 15442). Standardized suspensions at 107 cells/mL of the test microorganisms were distributed in 96 well microtiter plates together with 100 μL of BHI broth, the plates were incubated in a bacteriological oven at 37°C/48h (5% CO2 for S. mutans). After the incubation time, treatments were performed at 5 min and 24 h times, applying the respective extracts at the concentrations of 100 mg, 50 mg and 25 mg/mL and applying 0.9% saline solution or BHI broth in the control groups. After the biofilms were washed and disaggregated from the bottom of the plate, performing serial dilutions for later seeding... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor
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Caracterización molecular de genes asociados a la producción de ramnolípidos en microorganismos aislados de ambientes contaminados por petróleo en el PerúPalomino Huarcaya, Roger Alberto January 2018 (has links)
Publicación a texto completo no autorizada por el autor / Caracteriza los genes asociados a la producción de ramnolípidos en 61 cepas bacterianas provenientes de la colección del Laboratorio de Microbiología y Biotecnología Microbiana de la Univerdiad Nacional Mayor de San Marcos (UNMSM). Estas cepas han sido aisladas de diferentes ambientes contaminados con crudo de petróleo y fueron clasificados como superproductores de ramnolípidos (n=21), productores de ramnolípidos (n=20) y no productoras de ramnolípidos (n=20). La identificación molecular de los microorganismos usando el gen 16s rRNA estuvo precedida por la identificación bioquímica de las 61 cepas seleccionadas utilizando el sistema API 20 NE. Los cebadores para la detección de los genes rhl fueron diseñados por el Laboratorio de Biología Molecular de la Universidad Autónoma de México (UNAM). Se utilizó PCR y el software FinchTV para el secuenciamiento de la región génica rhlABR y el programa MUSCLE para el análisis bioinformático. Cuatro especies fueron seleccionadas: P.aeruginosa T2K2, P. aeruginosa III T1P2, P. aeruginosa 6K-11, P. aeruginosa ATCC 9027; y fueron comparadas molecularmente con P. aeruginosa PAO1. Se encontró que el 71,4 % y el 90,0% de las cepas superproductoras de ramnolípidos y de las cepas productoras de ramnolípidos, fueron identificadas como Pseudomonas aeruginosa, especies como Burkholderia cepacia, Pseudomonas fluorescens, Aeromonas hydrophila y Chryseobacterium indologenes, fueron también identificadas. Del mismo modo, 55,0% de microorganismos no productores también fueron caracterizadas como P.aeruginosa. x Las regiones génicas rhlAB, rhlC y rhlR presentadas en las cepas superproductoras y productoras de ramnolípidos y las secuencias de todas las cepas mostraron el mismo patrón entre ellas y el estandar P. aeruginosa PAO1. Los resultados muestran que los genes estudiados en las cepas seleccionadas son sinónimos con sus homólogos en la cepa estándar P. aeruginosa PAO1, de modo que las diferencias genotípicas que expliquen la sobreproducción de ramnolípido deberan hallarse en otros marcadores moleculares no cubiertos en este estudio. / Tesis
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A metabolomics-based analysis of acyl-homoserine lactone quorum sensing in Pseudomonas aeruginosaDavenport, Peter William January 2018 (has links)
Pseudomonas aeruginosa is a metabolically versatile environmental bacterium that grows in extremely diverse habitats—from sea water to jet fuel—and is able to infect a large variety of organisms. It is a significant cause of human disease and is one of the most frequent healthcare-associated infections. P. aeruginosa uses a sophisticated gene regulatory network to adapt its growth strategy to these diverse environmental niches and the fluctuating conditions it encounters therein. The las and rhl “quorum sensing” (QS) intercellular communication systems play integral roles in this regulatory network and control the expression of factors important to the bacterium’s ecological fitness, including many secreted factors involved in nutrient acquisition, microbial competition, and virulence. These QS systems use diffusible acyl-homoserine lactone (AHL) signalling molecules to infer environmental parameters, including bacterial population density, and to coordinate behaviour across bacterial communities. This dissertation describes an investigation into the relationship between QS and small molecule primary metabolism, using metabolomic methods based on nuclear magnetic resonance spectroscopy and mass spectrometry. Analysis of extracellular metabolic profiles (the bacteria’s “metabolic footprint”) established that QS can modulate the uptake and excretion of primary metabolites and that this effect was strongest during the transition from exponential to stationary phase cell growth. Analysis of the cellular metabolome and proteome demonstrated that QS affected most major branches of primary metabolism, notably central carbon metabolism, amino acid metabolism and fatty acid metabolism. These data indicate that QS repressed acetogenesis and the oxidative C02-evolving portion of the TCA cycle, while inducing the glyoxylate bypass and arginine fermentation. QS also induced changes to fatty acid pools associated with lower membrane fluidity and higher chemical stability. Elevated levels of stress-associated polyamines were detected in QS mutants, which may be a consequence of a lack of QS-dependent adaptations. These findings suggest that wild-type QS directs metabolic adaptations to stationary phase stressors, including oxidative stress. Previous work, including several transcriptomic studies, has suggested that QS can play a role in primary metabolism. However, there has been no previous study of the global impact of AHL QS on the metabolome of P. aeruginosa. Research presented here demonstrates that QS induces a global readjustment in the primary metabolism and provides insight into QS- dependent metabolic changes during stationary-phase adaptation.
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Produção in vitro de biofilme em canetas odontológicas e eficiência de diferentes tratamentos na sua remoção / In vitro production of biofilm in dental pens and efficiency of different treatments in removal²Freitas, Valdionir da Rosa January 2010 (has links)
Em consultórios odontológicos são utilizadas canetas rotatórias que durante seu uso entram em contato com a microbiota oral, podendo trazer conseqüências para o próprio paciente ou para outros que utilizarem o mesmo equipamento, se não houver um tratamento apropriado para sua reutilização. Para avaliar a eficiência de diferentes tratamentos utilizados rotineiramente na limpeza e desinfecção de equipamentos odontológicos, este trabalho descreve a produção de biofime in vitro em superfície de canetas odontológicas e a eficiência dos biocidas glutaraldeído, ácido peracético e álcool 70%, do detergente enzimático e da lavagem ultra-sônica para remoção do biofilme induzido, utilizando amostras de Pseudomonas aeruginosa e Staphylococcus aureus. Para a padronização dos métodos, além de curvas de crescimento de ambos os micro-organismos, foram realizados testes de adesão em cupons obtidos pelo corte das canetas. Foram testados diferentes tempos de incubação para a produção do biofilme, cujo valor máximo foi obtido em 14 dias. A avaliação da formação de biofilme foi realizada pelo método de contagem de bactérias viáveis (CBV), por microscopia eletrônica de varredura (MEV) e pelo método Cristal Violeta. A eficiência dos tratamentos na remoção do biofilme foi determinada pela diferença entre o número de células aderidas aos cupons submetidos ao tratamento e os cupons não submetidos. Maior remoção foi observada nos cupons tratados com ácido peracético, glutaraldeído e álcool 70% comparados aqueles tratados com detergente enzimático, lavagem ultra-sônica e solução salina. Os três primeiros tiveram eficiências similares, demonstradas pelos métodos CBV e MEV. O efeito dos tratamentos em S.aureus foi semelhante ao observado em P. aeruginosa, exceto a lavagem ultra-sônica que em S.aureus demonstrou melhor desempenho. Os tratamentos utilizados neste trabalho reduziram o biofilme em cupons de canetas odontológicas, mas não o removeram completamente, comprometendo a biossegurança na reutilização das canetas. / Rotating pens during its use in dental offices come into contact with the oral microbiota and may bring consequences to the patient or to others who use the same equipment, if there is not a clean suitable for reuse. To evaluate the efficiency of different treatments utilized routinely for cleaning dental equipments, this study describes the in vitro biofilm production on surfaces of dental pens and the efficiency of the biocides glutaraldehyde, peracetic acid, alcohol 70%, detergent enzyme and ultrasound rinsing for biofilm removal, using Pseudomonas aeruginosa and Staphylococcus aureus strains. For the standardization of methods, and growth curves of both microorganisms, adhesion tests were performed on coupons obtained by cutting the pens. We tested different incubation times for the production of biofilm, whose maximum value was obtained in 14 days. Evaluation of biofilm formation was performed by the method of counting viable bacteria (CBV) and scanning electron microscopy (SEM) and Crystal Violet method.The efficiency of treatments on biofilm removal was determined by the difference between the number of cells attached to coupons submitted and not submitted to treatment. Higher removal was observed on the coupons treated with peracetic acid, glutaraldehyde and 70% alcohol than in those treated with enzyme detergent, ultrasonic washing and saline. The first three had similar efficiencies, as demonstrated by CBV and SEM. The effect of treatment on S. aureus was similar to that observed in P. aeruginosa, except for ultrasonic washing in S. aureus that showed better performance. Therefore, the treatments used in this work reduced but not completely removed the biofilm in dental coupons pens, which can compromise the biological safety when they are reused.
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Effect of multiple antibiotic treatments on the evolution of antibiotic resistance in Pseudomonas aeruginosaWhiteley, Rosalind January 2014 (has links)
To combat the ever-growing clinical burden imposed by antibiotic-resistant pathogens, multiple-antibiotic treatments are increasingly being considered as promising treatment options. The impact of multiple-antibiotic treatments on the evolution of resistance is not well understood however, and debate is ongoing about the effectiveness of various multiple-antibiotic treatments. In this thesis, I investigate how aspects of multiple-antibiotic treatments impact the rate of evolution of antibiotic resistance in the opportunistic human pathogen Pseudomonas aeruginosa. In particular, I look at the impact of interactions between antibiotics in combination on the evolution of resistance, and how creating heterogeneity in the antibiotic environment by rotating the antibiotics used may change the rate of evolution of resistance. I characterise the interactions present in 120 combinations of antibiotics and find that the type of interaction can be predicted by the mechanism of action of the antibiotics involved. I investigate the effect of a subset of these combinations on the evolution of antibiotic resistance. My results refute the influential but poorly-evidenced hypothesis that synergistic combinations accelerate the evolution of resistance, even when synergistic combinations have the same inhibitory effect on sensitive bacteria as additive or antagonistic antibiotic combinations. I focus on a combination of the antibiotics ceftriaxone and sulfamethoxazole and test whether it is more effective in preventing the evolution of resistance than predicted by the inhibitory effect of the combination on sensitive bacteria. I do not find the combination to be more effective than predicted. Finally, I create heterogeneous antibiotic environments by rotating the antibiotic present at different rates. For the first time in a laboratory setting, I test how varying the rate of fluctuation in the antibiotics present in a heterogeneous antibiotic environment impacts the rate of evolution of resistance. Unexpectedly, I find the rate of evolution of resistance increases with increasing levels of antibiotic heterogeneity.
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Avaliação da penetração de agentes antimicrobianos em biofilme de staphylococcus spp. e pseudomonas aeruginosa : considerações físico-químicas / Evaluation of the penetration of antimicrobial agents on biofilm of staphylococcus spp. and pseudomonas aeruginosa : physical-chemical considerationsPinto, Camille Catani Ferreira January 2011 (has links)
O advento do uso de cateteres venosos centrais na prática médica trouxe muitos benefícios aos pacientes, porém está relacionado a um aumento na incidência de infecções por microrganismos multirresistentes. Além disso, freqüentemente ocorre colonização por bactérias produtoras de biofilme. Estes microrganismos se aderem ao material abiótico desses dispositivos intravenosos, ficando protegidos sob a matriz exopolissacarídica do biofilme. Isso faz com que sistema imunológico e antimicrobianos sejam incapazes de ter sua ação plena e, muitas vezes, não atingem os microrganismos mais internos. O motivo deste insucesso é porque muitos desses agentes biológicos e farmacológicos apresentam propriedades físico-químicas incompatíveis com a penetração nesta matriz. Com o objetivo de determinar quais antimicrobianos são mais adequados para uso quando o microrganismo é produtor de biofilme e quais as propriedades físico-químicas que estão diretamente relacionadas à penetração do antimicrobiano na matriz polissacarídica, utilizou-se método colorimétrico com cristal violeta em microplacas modificado para obtenção de concentração inibitória mínima em biofilme (MBIC) e método já padronizado para concentração inibitória mínima (MIC). Para isso foram testados 10 antimicrobianos em Staphylococcus spp.: rifampicina, azitromicina, claritromicina, eritromicina, levofloxacino, gentamicina, doxiciclina, cloranfenicol, clindamicina e vancomicina. Para Pseudomonas aeruginosa foram testados os mesmos, exceto rifampicina e vancomicina. A discrepância entre MIC e MBIC foi muito grande para vários fármacos, mostrando a necessidade de se avaliar estes parâmetros antes do início da farmacoterapia para uma escolha correta, especialmente em hospitais. Os fármacos que apresentaram melhores resultados foram a rifampicina e os macrolídeos, enquanto que os menos efetivos foram vancomicina e clindamicina. Isso foi atribuído ao perfil lipofílico, porém com alguma solubilidade em água das melhores moléculas. Em contra ponto, a elevada área polar, complexidade e massa molar foram características negativas para a penetração em biofilme, resultando numa ineficácia para essas moléculas. Além disso, também foi avaliado o tratamento de polímeros plásticos com EDTA, obtendo-se redução significativa da produção de biofilme nas placas tratadas com o agente químico. / The use of central venous catheters in medicine has brought benefits to the patients and represents a great advance in clinical practice, while on the other hand this device is related to an increase in the incidence of infections caused by multiresistant pathogens. Furthermore, frequently, the catheters get colonized by biofilm producing bacteria. These microorganisms adhere to the abiotic material of the catheters keeping themselves protected underneath the exopolysaccharide matrix of biofilm, this way the immune system and antimicrobials are incapable to fulfill their action and, many times, are unable to reach internal bacteria. This fact is explained by the fact that many of the biological and pharmacological agents have physical-chemical properties incompatible with the penetration into the matrix. Aiming to determine which antimicrobials are suitable for using when dealing with a biofilm producing microorganism and which physical-chemical properties are directly related to the agent penetration into the polysaccharide matrix, we used colorimetric method with crystal violet to obtain biofilm minimum inhibitory concentration (MBIC) and the already standardized method for minimum inhibitory concentration (MIC). To accomplish these 10 antimicrobials were tested in Staphylococcus spp.: rifampin, azithromycin, clarithromycin, erythromycin, levofloxacin, gentamicin, doxycycline, chloramphenicol, clindamycin and vancomycin. For Pseudomonas aeruginosa all antimicrobials except for rifampin and vancomycin were included. There was a great difference between MIC and MBIC for many drugs, showing the need to evaluate these parameters before beginning treatment. The drugs with better results were rifampin and macrolides, while the worse were vancomycin and clindamycin, which can be attributed to the lipophilic profile with some water solubility present in the molecules with better results. The characteristics associated with poor penetration into biofilm were high polar surface area, complexity e molecular weight. Furthermore, the previous treatment of the plastic polymers with EDTA was accessed resulting in statistically significant reduction of biofilm production.
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