O crescente aumento da resistência microbiana aos antibióticos disponíveis impulsiona a busca por novas substâncias, com características superiores às correntemente usadas. Neste sentido, este trabalho propôs investigar as propriedades terapêuticas do xilitol visando a sua aplicação no controle da dermatite atópica, patologia que acomete a pele e que é agravada pela presença da bactéria Staphylococcus aureus. No presente estudo foram executados ensaios in vitro de atividade antimicrobiana do xilitol e verificado se este composto atua na aderência bacteriana, sobre a bactéria Staphylococcus aureus ATCC 25923. Foi avaliada a ação do xilitol produzido tanto pela via química quanto pela biotecnológica, sendo este último obtido a partir de fermentação do hidrolisado hemicelulósico da palha de trigo, nas concentrações de 1, 5 e 10 % (p/ v). A seguir, foram executados testes de toxicidade dérmica aguda com doses repetidas com xilitol nas concentrações de 5 e 10 % (p/ p), nas formas farmacêuticas de creme e de gel, em coelhos albinos da raça Nova Zelândia e testes de fototoxicidade, na concentração de 10 % (p/ p), nas formas farmacêuticas de creme e de gel, utilizando cobaias albinas da raça Durkin-Hartley. Em relação aos ensaios in vitro, observou-se que o xilitol, nas concentrações testadas, não impediu o crescimento bacteriano, mas inibiu a aderência da bactéria a uma superfície de prova, evidenciando ser este o provável mecanismo de ação desta substância sobre as bactérias. Em testes toxicológicos realizados, todas as formulações contendo xilitol foram classificadas como não irritantes quando foram avaliadas quanto à toxicidade dérmica aguda com doses repetidas. Entretanto, nos testes da fototoxicidade, as formulações testadas apresentaram certa fototoxicidade, sugerindo ser a formulação a base de creme mais fototóxica do que aquela a base de gel. Estes resultados evidenciam a aplicabilidade do xilitol no controle da dermatite atópica, como princípio ativo de formulações seguras, observando que a aplicação deve ser realizada com o uso de protetor solar. Este estudo buscou contribuir de maneira expressiva na elucidação do mecanismo de ação do xilitol e verificar os cuidados que devem ser considerados quando realizada sua aplicação pela via dérmica. / Since the microorganisms\' resistance to antibiotics increases, it is imperative to look for different substances that can combat these pathogens growth, with greater advantages. The propose of this work was to study therapeutic properties of xylitol in order to control atopic dermatitis, a dermal disease characterized by the presence of Staphylococcus aureus bacterium. Xylitol is a substance that can be obtained by chemical and biotechnological means, being the latter a relevant alternative that produces high-value compounds obtained by fermentation of lignocelullosic hydrolysates. In the present study in vitro assays were performed in order to check if wxylitol (obtained by chemical and biotechnological means) has antimicrobial activity at 1, 5 and 10 % (w/ v) concentrations. Other assays were also performed to verify if xylitol properties, at the same concentrations, hinder the adherence of Staphylococcus aureus ATCC 25923 bacterium. Xylitol was produced by biotechnological means using wheat straw hemicellulosic hydrolysate. Afterwards, in vivo assays were performed to investigate if xylitol is safe for skin application. Acute dermal toxicity tests with repeated doses were done with New Zealand rabbits using concentrations of 5 and 10 % (w/ w) xylitol, in either cream or gel. Phototoxicity assays were also performed with Durkin-Hartley guinea pigs, using only 10 % (w/ w) xylitol, in cream and gel forms. It was observed that xylitol does not have antimicrobial properties on S. aureus at all tested concentrations, but this compound has the capability of inhibiting this bacterium adherence on a surface, at all tested concentrations. In relation to toxicity assays, formulations contaning xylitol are nonirritative. However, xylitol has phototoxicity properties, mainly when cream is the base. Xylitol is an adequate alternative to be applied for atopic dermatitis control, and its application on the skin should be done with sunscreen. This study aimed to clarify xylitol action mechanism and to check the cares that should be taken when xylitol is applied on skin.

O crescente aumento da resistência microbiana aos antibióticos disponíveis impulsiona a busca por novas substâncias, com características superiores às correntemente usadas. Neste sentido, este trabalho propôs investigar as propriedades terapêuticas do xilitol visando a sua aplicação no controle da dermatite atópica, patologia que acomete a pele e que é agravada pela presença da bactéria Staphylococcus aureus. No presente estudo foram executados ensaios in vitro de atividade antimicrobiana do xilitol e verificado se este composto atua na aderência bacteriana, sobre a bactéria Staphylococcus aureus ATCC 25923. Foi avaliada a ação do xilitol produzido tanto pela via química quanto pela biotecnológica, sendo este último obtido a partir de fermentação do hidrolisado hemicelulósico da palha de trigo, nas concentrações de 1, 5 e 10 % (p/ v). A seguir, foram executados testes de toxicidade dérmica aguda com doses repetidas com xilitol nas concentrações de 5 e 10 % (p/ p), nas formas farmacêuticas de creme e de gel, em coelhos albinos da raça Nova Zelândia e testes de fototoxicidade, na concentração de 10 % (p/ p), nas formas farmacêuticas de creme e de gel, utilizando cobaias albinas da raça Durkin-Hartley. Em relação aos ensaios in vitro, observou-se que o xilitol, nas concentrações testadas, não impediu o crescimento bacteriano, mas inibiu a aderência da bactéria a uma superfície de prova, evidenciando ser este o provável mecanismo de ação desta substância sobre as bactérias. Em testes toxicológicos realizados, todas as formulações contendo xilitol foram classificadas como não irritantes quando foram avaliadas quanto à toxicidade dérmica aguda com doses repetidas. Entretanto, nos testes da fototoxicidade, as formulações testadas apresentaram certa fototoxicidade, sugerindo ser a formulação a base de creme mais fototóxica do que aquela a base de gel. Estes resultados evidenciam a aplicabilidade do xilitol no controle da dermatite atópica, como princípio ativo de formulações seguras, observando que a aplicação deve ser realizada com o uso de protetor solar. Este estudo buscou contribuir de maneira expressiva na elucidação do mecanismo de ação do xilitol e verificar os cuidados que devem ser considerados quando realizada sua aplicação pela via dérmica. / Since the microorganisms\' resistance to antibiotics increases, it is imperative to look for different substances that can combat these pathogens growth, with greater advantages. The propose of this work was to study therapeutic properties of xylitol in order to control atopic dermatitis, a dermal disease characterized by the presence of Staphylococcus aureus bacterium. Xylitol is a substance that can be obtained by chemical and biotechnological means, being the latter a relevant alternative that produces high-value compounds obtained by fermentation of lignocelullosic hydrolysates. In the present study in vitro assays were performed in order to check if wxylitol (obtained by chemical and biotechnological means) has antimicrobial activity at 1, 5 and 10 % (w/ v) concentrations. Other assays were also performed to verify if xylitol properties, at the same concentrations, hinder the adherence of Staphylococcus aureus ATCC 25923 bacterium. Xylitol was produced by biotechnological means using wheat straw hemicellulosic hydrolysate. Afterwards, in vivo assays were performed to investigate if xylitol is safe for skin application. Acute dermal toxicity tests with repeated doses were done with New Zealand rabbits using concentrations of 5 and 10 % (w/ w) xylitol, in either cream or gel. Phototoxicity assays were also performed with Durkin-Hartley guinea pigs, using only 10 % (w/ w) xylitol, in cream and gel forms. It was observed that xylitol does not have antimicrobial properties on S. aureus at all tested concentrations, but this compound has the capability of inhibiting this bacterium adherence on a surface, at all tested concentrations. In relation to toxicity assays, formulations contaning xylitol are nonirritative. However, xylitol has phototoxicity properties, mainly when cream is the base. Xylitol is an adequate alternative to be applied for atopic dermatitis control, and its application on the skin should be done with sunscreen. This study aimed to clarify xylitol action mechanism and to check the cares that should be taken when xylitol is applied on skin.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:28:02Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2008-04-01Bitstream added on 2014-06-13T19:57:16Z : No. of bitstreams: 1 fernandesfilho_rb_me_arafo.pdf: 2830309 bytes, checksum: 66ab25e4184101488687db5ac8eb11c7 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O objetivo deste estudo foi avaliar a rugosidade superficial e o processo de corrosão do titânio comercialmente puro (Ti cp), após simular períodos de contato com fluoretos de 5 (G5), 10 (G10), 15 (G15) e 20 (G20) anos, bem como avaliar a aderência de S. mutans nestas superfícies. Para cada respectivo período, discos de Ti cp foram previamente polidos e então imersos em solução fluoretada a 0,15% (1500 ppm, pH 5,3) ou em água destilada como controle (G0). A rugosidade média (Ra), rugosidade média quadrática (Rms) e a área superficial projetada (Área) foram avaliadas por microscopia de força atômica (MFA) antes e após a imersão. As mesmas superfícies foram examinadas por microscopia eletrônica de varredura (MEV e EDX) e a aderência dos S. mutans avaliada pela contagem das unidades formadoras de colônia (UFC/ml). Todos os grupos teste aumentaram significativamente a Ra, Rms e Área após a imersão em solução fluoretada. Entretanto, na comparação entre os grupos (Kruskall- Wallis), somente a Área foi estatisticamente diferente. Os grupos G10 (p=0,008), G15 (p=0,014) e G20 (p<0,001) apresentaram maior Área quando comparados com G0. A análise por MEV mostrou a presença de corrosão por pits e uma superfície irregular em todos os grupos teste. O G0 não sofreu alteração em nenhum parâmetro avaliado. O EDX mostrou a presença de compostos de Ti-FNa incorporados à superfície do G20. Na contagem das UFC/ml, o grupo G20 apresentou maior aderência que G0 e G5. Conclui-se que os íons fluoretos em baixa concentração foram capazes de promover corrosão do Ti cp em todos os grupos teste e alteraram a Área do Ti cp ao longo do tempo. Adicionalmente, a aderência bacteriana mostrou-se maior no período mais longo de exposição. / The aim of this study was to evaluate the superficial roughness and the corrosion process of commercially pure titanium Ti cp, after simulating different periods of fluoride contact: 5 (G5), 10 (G10), 15 (G15) e 20 (G20) years, as well as the adherence of S mutans in those surfaces. For each respective period, Ti cp discs were previously polished and than submersed in fluoride solution 0.15% (1500 ppm, pH 5.3) or distilled water as control group (G0). The average roughness (Ra), root mean square roughness (Rms) and scanned area (Area) were assessed for atomic force microscopy (AFM) before and after the immersion. The same surfaces were examined for scanned electron microscopy (SEM, EDX) and S mutans adherence calculated by the counting of colony forming units (CFU/ml). All test groups increased significantly the Ra, Rms and Area after the immersion in fluoride solution. However, the comparison among the groups (Kruskall-Wallis), only the area showed significant difference. The groups G10 (p=0.008), G15 (p=0.014) and G20 (p<0.001) showed higher Area compared with G0. The SEM analysis showed the presence of corrosion by pits and irregular surface in all test groups. The G0 did not change for any parameter evaluated. The EDX showed the presence of Ti-F-Na in the surface of samples from G20. In the counting of CFU/ml, the G20 resulted in higher bacteria adherence compared with G0 and G5 (ANOVA, p=0.015). In conclusion the fluoride ions in low concentration promoted corrosion in Ti cp from all test groups and altered the Area of Ti cp over the time. Moreover, the longer is the period of immersion in fluoride solution, higher is the bacteria adherence.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / It were evaluated the gas production from tropical legumes with forage potential, including sun hemp (Crotalaria juncea), indian rattlebox (Crotalaria spectabilis), pigeon pea (Cajanus cajan), perennial horse gram (Macrotyloma axillare), cowage (Mucuna aterrina) wild groundnut (Calopogonium mucunoides) stylosanthes Campo Grande (Stylosantis sp .) and jack-bean (Canavalia ensiformis),with different ages (47, 68, 89 and 110 days) and incubated in vitro (approximately 1 g dried matter sample / bottle) for up to 96 hours. The degree of bacterial adherence on these samples was measured by phosphorus content in the residue after 24 hours in vitro incubation. Assays were also conducted to evaluated the effect of adding polyethyleneglycol (PEG) and tanniferous extract of acacia on in vitro fermentation of legumes and pure substrates (starch, cellulose (Avicel) and calcium caseinate). The volume of gas (between 110ml and 89mL), the rate of fermentation (between 2,92% / h and 3,96% / h) and lag time (between 0.3 hours and 5.09 hours) as well as the degree of bacterial adherence (from 0,14 mg P / g residual DM and 1,07 mg P / g residual DM) varied between legumes and plant age. The degradation rate (R=-0.72, P <0.0001) and degree of bacterial adherence (R = -0,70 and P <0.0001) were negatively affected by the lignin content of tropical legumes. Moreover, the tannin content of legumes, or any tanniferous extract in samples of pure substrates showed no clear effect on in vitro fermentation. The addition of PEG, in turn, affected significantly all parameters of kinetics of gas production, which indicates that the use of this substance as a tannin inhibitor on in vitro assays need to be evaluated. / Foi avaliado a produção de gás de leguminosas tropicais com potencial forrageiro, incluindo crotalárias (Crotalaria juncea e Crotalária spectábilis), feijão guandu (Cajanus cajan), java (Macrotyloma axillare), mucuna preta (Mucuna aterrina), calopogônio (Calopogonium mucunoides.), estilosantes Campo Grande (Stylosantis sp..) e feijão de porco (Canavalia ensiformis) cortadas de plantas com diferentes idades de crescimento (47, 68, 89 e 110 dias) e incubadas in vitro (aproximadamente 1 g de amostra parcialmente seca/frasco) durante até 96 horas. O grau de aderência bacteriana sobre estas amostras foi avaliado pelo teor de fósforo no resíduo após 24 horas de incubação in vitro. Ensaios também foram conduzidos para avaliar o efeito da adição de polietilenoglicol (PEG) e de extrato tanífero de acácia sobre a fermentação in vitro das leguminosas e de substratos puros (amido, celulose (Avicel) e caseinato de cálcio). O volume de gás (entre 89mL e 110mL), a taxa de fermentação (entre 2,92%/h e 3,96%/h) e o lag time (entre 0,3hs e 5,09hs), assim como o grau de aderência bacterina (entre 0,14mg de P/g de MS residual e 1,07mg de P/g de MS residual), variaram entre as leguminosas e com a idade da planta. A taxa de degradação(R=-0,72 e P<0,0001) e o grau de aderência bacteriana (R=-0,70 e P<0,0001) foram negativamente afetados pelo teor de lignina das leguminosas tropicais. Por outro lado, o teor de taninos das leguminosas, ou a adição de extrato tanífero em amostras de substratos puros não apresentaram efeito claro sobre a fermentação in vitro. A adição de PEG, por sua vez, afetou significativamente todos os parâmetros da cinética de produção de gás, o que indica que o uso desta substância como agente inibidor dos taninos em ensaios in vitro necessita ser melhor avaliado.

Resumo: O objetivo deste estudo foi avaliar a rugosidade superficial e o processo de corrosão do titânio comercialmente puro (Ti cp), após simular períodos de contato com fluoretos de 5 (G5), 10 (G10), 15 (G15) e 20 (G20) anos, bem como avaliar a aderência de S. mutans nestas superfícies. Para cada respectivo período, discos de Ti cp foram previamente polidos e então imersos em solução fluoretada a 0,15% (1500 ppm, pH 5,3) ou em água destilada como controle (G0). A rugosidade média (Ra), rugosidade média quadrática (Rms) e a área superficial projetada (Área) foram avaliadas por microscopia de força atômica (MFA) antes e após a imersão. As mesmas superfícies foram examinadas por microscopia eletrônica de varredura (MEV e EDX) e a aderência dos S. mutans avaliada pela contagem das unidades formadoras de colônia (UFC/ml). Todos os grupos teste aumentaram significativamente a Ra, Rms e Área após a imersão em solução fluoretada. Entretanto, na comparação entre os grupos (Kruskall- Wallis), somente a Área foi estatisticamente diferente. Os grupos G10 (p=0,008), G15 (p=0,014) e G20 (p<0,001) apresentaram maior Área quando comparados com G0. A análise por MEV mostrou a presença de corrosão por pits e uma superfície irregular em todos os grupos teste. O G0 não sofreu alteração em nenhum parâmetro avaliado. O EDX mostrou a presença de compostos de Ti-FNa incorporados à superfície do G20. Na contagem das UFC/ml, o grupo G20 apresentou maior aderência que G0 e G5. Conclui-se que os íons fluoretos em baixa concentração foram capazes de promover corrosão do Ti cp em todos os grupos teste e alteraram a Área do Ti cp ao longo do tempo. Adicionalmente, a aderência bacteriana mostrou-se maior no período mais longo de exposição. / Abstract: The aim of this study was to evaluate the superficial roughness and the corrosion process of commercially pure titanium Ti cp, after simulating different periods of fluoride contact: 5 (G5), 10 (G10), 15 (G15) e 20 (G20) years, as well as the adherence of S mutans in those surfaces. For each respective period, Ti cp discs were previously polished and than submersed in fluoride solution 0.15% (1500 ppm, pH 5.3) or distilled water as control group (G0). The average roughness (Ra), root mean square roughness (Rms) and scanned area (Area) were assessed for atomic force microscopy (AFM) before and after the immersion. The same surfaces were examined for scanned electron microscopy (SEM, EDX) and S mutans adherence calculated by the counting of colony forming units (CFU/ml). All test groups increased significantly the Ra, Rms and Area after the immersion in fluoride solution. However, the comparison among the groups (Kruskall-Wallis), only the area showed significant difference. The groups G10 (p=0.008), G15 (p=0.014) and G20 (p<0.001) showed higher Area compared with G0. The SEM analysis showed the presence of corrosion by pits and irregular surface in all test groups. The G0 did not change for any parameter evaluated. The EDX showed the presence of Ti-F-Na in the surface of samples from G20. In the counting of CFU/ml, the G20 resulted in higher bacteria adherence compared with G0 and G5 (ANOVA, p=0.015). In conclusion the fluoride ions in low concentration promoted corrosion in Ti cp from all test groups and altered the Area of Ti cp over the time. Moreover, the longer is the period of immersion in fluoride solution, higher is the bacteria adherence. / Orientador: Ricardo Samih Georges Abi Rached / Coorientador: Luis Geraldo Vaz / Banca: Osvaldo Luiz Bezzon / Banca: Gelson Luis Adabo / Mestre

O uso de metais na fabricação de implantes ortopédicos iniciou-se nas primeiras décadas do século XX. O aumento do uso de biomateriais implantáveis aumentam também os casos de infecção. A colonização da superfície do biomaterial pode ter início no momento da inserção do corpo estranho no organismo e geralmente é causada por microrganismos da microbiota da pele ou região adjacente ao implante. Este estudo teve por objetivo avaliar por métodos microbiológicos e microscópio eletrônico de varredura (MEV), a aderência bacteriana à superfície de aço inoxidável e liga de titânio de uso médico, bem como a molhabilidade da superfície destes metais. As bactérias usadas foram Staphylococcus epidermidis ATCC 12228 e Staphylococcus aureus ATCC 25923. Os discos de aço inoxidável (15,0 mm de diâmetro x 2,0 mm de espessura) e de liga de titânio (12,0 mm de diâmetro x 2,0 mm de espessura) foram inseridos, asséptica e separadamente, em tubos contendo 15,0 mL de caldo Mueller Hinton e 200,0 \'mü\'L de suspensão bacteriana da ordem de \'10 POT.8\' UFC/mL. Cada bactéria foi estudada individualmente. Os tubos foram incubados por 1, 6, 24, 48 e 72 horas sob agitação a 37 graus Celsius. Após os períodos de incubação, os discos foram retirados do caldo de cultura e submetidos ao banho de ultrassom em 5,0 mL de solução fisiológica 0,85% esterilizada. Deste líquido, foram realizadas diluições da ordem de \'10 POT.-1\' a \'10 POT.-4\' para a quantificação de células viáveis. Os valores foram expressos em UFC/mL. Para S. epidermidis sobre a liga de titânio, o número de células viáveis foi em 1 hora: 7,20 x \'10 POT.4\'; 6 horas: 3,90 x \'10 POT.6\'; 24 horas: 3,80 x \'10 POT.6\'; 48 horas: 9,70 x \'10 POT.6\' e 72 horas: 1,00 x \'10 POT.7\'. Sobre o aço inoxidável, o número de células viáveis foi em 1 hora: 3,00 x \'10 POT.3\'; 6 horas: 2,90 x \'10 POT.6\'; 24 horas: 3,20 x \'10 POT.6\'; 48 horas: 1,41 x \'10 POT.7\' e 72 horas: 1,88 x \'10 POT.7\'. Para S. aureus ) sobre a liga de titânio, o número de células viáveis foi em 1 hora: 2,00 x \'10 POT.3\'; 6 horas: 1,00 x \'10 POT.4\'; 24 horas: 3,10 x \'10 POT.4\'; 48 horas: 4,30 x \'10 POT.4\' e 72 horas: 5,80 x \'10 POT.3\'. Sobre o aço inoxidável, o número de células viáveis foi em 1 hora: 6,00 x \'10 POT.3\'; 6 horas: 2,00 x \'10 POT.3\'; 24 horas: 1,50 x \'10 POT.4\'; 48 horas: 3,20 x \'10 POT.5\' e 72 horas: 6,00 x \'10 POT.3\'. Ambas as superfícies metálicas foram caracterizadas como de média molhabilidade, onde a liga de titânio teve média \'+ OU -\' desvio padrão de 39,016 \'+ OU -\' 11,267 e o aço inoxidável 58,083 \'+ OU -\' 7,165. Tanto o S. aureus quanto o S. epidermidis aderiram às superfícies dos biomateriais estudados, como foi observado por meio de MEV. Com base nos resultados é possível concluir que os dois microrganismos são capazes de aderir a superfícies metálicas. Isto aumenta a preocupação quanto à patogênese das infecções relacionadas a implantes ortopédicos, uma vez que esses microrganismos estão presentes na pele humana e oferecem o risco de reações inflamatórias e infecção, promovendo a perda do implante para efetivar a cura. / The utilization of metals in the manufacture of orthopedic implants started in first decades of twentieth century. The increased use of implantable biomaterials increased also infection cases. Biomaterial surface colonization can start at the moment of foreign body insertion in the organism and is usually caused by microorganisms of skin microbiota or adjacent region to the implant. This study aimed to evaluate microbiological methods and scanning electron microscopy (SEM), the bacterial adhesion to surface of stainless steel and titanium alloy of medical use, as well as the surface wetability of these metals. The used bacteria were Staphylococcus epidermidis ATCC 12228 and Staphylococcus aureus ATCC 25923. The stainless steel (15,0 mm diameter x 2,0 mm thick) and titanium alloy (12,0 mm diameter x 2,0 mm thick) discs were inserted, aseptic and individually, into tubes containing 15,0 mL Mueller Hinton broth and 200,0 \'mü\'L of bacterial suspension with \'10 POT.8\' CFU/mL concentration. Each bacterium was individually studied. The tubes were incubated for 1, 6, 24, 48 and 72 hours under agitation at 37 Celsius degrees. After incubation periods, the discs were removed from culture broth and submitted to the ultrasound bath in 5,0 mL of sterile saline. From this liquid were realized dilutions of \'10 POT.-1\' to \'10 POT.-4\' to quantify the viable cells. Values were expressed in CFU/mL. S. epidermidis over titanium alloy viable cells number was in 1 hour: 7,20 x \'10POT.4\'; 6 hours: 3,90 x \'10 POT.6\'; 24 hours: 3,80 x \'10 POT.6\'; 48 hours: 9,70 x \'10 POT.6\' and 72 hours: 1,00 x \'10 POT.7\'. Over stainless steel viable cells number was in 1 hour: 3,00 x \'10 POT.3\'; 6 hours: 2,90 x \'10 POT.6\'; 24 hours: 3,20 x \'10 POT.6\'; 48 hours: 1,41 x \'10 POT.7\' and 72 hours: 1,88 x \'10 POT.7\'. To S. aureus over titanium alloy viable cells number was in 1 hour: 2,00 x \'10 POT.3\'; 6 hours: 1,00 x \'10 POT.4\'; 24 hours: 3,10 x \'10 POT.4\'; 48 hours: 4,30 x \'10 POT.4\' and 72 hours: 5,80 x \'10 POT.3\' and over stainless steel viable cells number was in 1 hour: 6,00 x \'10 POT.3\'; 6 hours: 2,00 x \'10 POT.3\'; 24 hours: 1,50 x \'10 POT.4\'; 48 hours: 3,20 x \'10 POT.5\' and 72 hours: 6,00 x \'10 POT.3\'. Both metal surfaces were characterized as medium wetability, where the contact angle of titanium alloy was mean \'+ OU -\' standard deviation 39,016 \'+ OU -\' 11,267 and stainless steel 58,083 \'+ OU -\' 7,165. Both S. aureus as S. epidermidis adhered to surfaces of biomaterials studied, as observed by SEM. Based on the results we concluded that two microorganisms are able to adhere to metal surfaces. This increases the concern about the pathogenesis of infections related to orthopedic implants, since these microorganisms are present in human skin and provide the risk of infection and inflammatory reactions, furthering implant loss to effective cure.

P. aeruginosa é um importante agente de infecções relacionadas à assistência em saúde. Habitualmente, o estabelecimento de infecções agudas é precedido pela colonização das mucosas dos pacientes. Não se sabe, porém, se os processos infecciosos são causados pelas próprias cepas bacterianas colonizadoras ou por outras com que os pacientes entrem em contato, dotadas ou não de maior potencial de virulência ou de resistência a antimicrobianos que as tornem mais eficientes como agentes infecciosos. Assim, este estudo teve como objetivos i) investigar a existência de potenciais diferenças entre amostras de P. aeruginosa que causaram apenas colonização e aquelas responsáveis por infecção, isoladas de um mesmo paciente, quanto a seus fenótipos de virulência e de não susceptibilidade a antimicrobiamos; ii) pesquisar a existência de associação entre características dos paciente, incluindo o tipo de evolução clínica, com as demais variáveis estudadas. No estudo foram incluídos 21 pacientes que desenvolveram infecção por P. aeruginosa durante sua internação no Centro de Terapia Intensiva do Hospital Universitário Clementino Fraga Filho, entre abril de 2007 e abril de 2008. De cada paciente foram selecionadas duas amostras bacterianas: a primeira isolada durante o episódio de infecção e a amostra colonizadora obtida imediatamente antes da ocorrência da infecção. As amostras selecionadas foram estudadas quanto a i) expressão de três mecanismos de virulência (citotoxicidade, aderência a células epiteliais respiratórias humanas e capacidade de formação de biofilme); ii) presença de genes codificadores das proteínas efetoras do sistema de secreção do tipo 3 (SST3 - exoS, exoT, exoU e exoY); iii) perfil de susceptibilidade a antimicrobianos, iv) perfil de fragmentação do DNA cromossômico por eletroforese em gel de campo pulsado (PFGE). As amostras bacterianas obtidas de infecções agudas foram significativamente mais citotóxicas que aquelas obtidas de colonização. Embora sem diferença estatística, a citotoxicidade das amostras que causaram infecção em pacientes que evoluíram para óbito foi superior à citotoxicidade das amostras de pacientes que sobreviveram. O gene que codifica a toxina ExoU foi detectado em 16 amostras (38%), sendo nove de colonização e sete de infecção. Não houve diferença significativa entre as amostras de colonização e infecção quanto à aderência, produção de biofilme, expressão dos genes do SST3 e não-susceptibilidade às diferentes classes de antimicrobianos. Também não foi encontrada associação entre a não-susceptibilidade à quinolona, ou a outras classes de antimicrobianos, e a presença do gene exoU. As 42 amostras de P. aeruginosa estudadas foram incluídas em 20 genótipos. Em 10 deles foi detectado o gene exoU. Amostras de um mesmo genótipo foram uniformes quanto à expressão dos genes do SST3 e a não-susceptibilidade aos antimicrobianos, mas não quanto às outras variáveis estudadas. Em apenas sete pacientes (33,3%), as amostras de colonização e de infecção pertenciam ao mesmo genótipo. Assim, nesse estudo, o estabelecimento do processo infeccioso resultou não da perda do equilíbrio estabelecido entre os mecanismos de agressão das amostras colonizadoras e os de defesa do hospedeiro e sim da introdução de nova cepa bacteriana no organismo hospedeiro, cepa esta dotada de maior potencial citotóxico. / P. aeruginosa is an important agent of healthcare-associated infections. The establishment of acute infectious episodes is usually preceded by colonization of patient mucosa. However, it remains unknown whether the infectious processes are caused by bacterial strains previously colonizing the patient or by additional strains the patient may come into contact. These new isolates may carry greater virulence potential or antibiotic resistance that makes them more efficient as an infecting agent. Thus, the objetives of the present study were i) to investigate the existence of potential differences between P. aeruginosa isolates obtained from a colonized mucosa and isolates accounting for infectious processes, recovered from the same patient, with respect to virulence phenotypes and non-susceptibility to antimicrobial agents; ii) to investigate the existence of association between patient features, including the type of clinical outcome, with bacterial characteristics. The study included 21 patients who developed P. aeruginosa infection during their stay in the Intensive Care Unit of the University Hospital Clementino Fraga Filho, from April 2007 to April 2008. Two P. aeruginosa isolates were selected from each patient: the first isolate recovered from the infectious episode and the colonizing isolate obtained immediately before the onset of the infection. Features from the isolates investigated included: i) expression of three virulence mechanisms (cytotoxicity, adherence to human respiratory epithelial cells and biofilm formation); ii) presence of the genes encoding type III secretion system effector proteins (TTSS, exoS , exoT , exoU and exoY); iii) antimicrobial susceptibility profile; iv) profile of the bacterial chromossomic DNA fragmentation following analysis by pulsed-field gel electrophoresis (PFGE). The bacterial isolates obtained from acute infections were significantly more cytotoxic than colonizing strains. Moreover, bacteria accounting for infectious episodes in patients who died were more cytotoxic than those recovered from patients who survived, although the differences were not statistically significant. The ExoU toxin encoding gene was detected in 16 (38%) P. aeruginosa isolates: nine colonizing and seven infecting strains. There was no significant difference between colonizing and infecting samples in their adherence, biofilm production, expression of TTSS genes and non- susceptibility to different classes of antimicrobials. There was also no association between non-susceptibility to quinolone, or to any other class of antimicrobial agents, and the presence of the exoU gene. Twenty PFGE genotypes were identified. Isolates from 10 genotypes harboured the exoU gene. Isolates included in the same PFGE genotype exhibited a similar profile of TTSS genes and non-susceptibility to antimicrobials, but not always a similar profile of expression the other variables investigated. In only seven patients (33.3%), the colonizing and infecting isolates belonged to a same genotype. Thus, in this study, the establishment of the infectious process did not result from the loss of the equilibrium established between the aggression mechanisms of colonizing bacteria and host defense but rather from the introduction, in the host organism, of a new bacterial strain, endowed with a greater cytotoxic potential.

P. aeruginosa é um importante agente de infecções relacionadas à assistência em saúde. Habitualmente, o estabelecimento de infecções agudas é precedido pela colonização das mucosas dos pacientes. Não se sabe, porém, se os processos infecciosos são causados pelas próprias cepas bacterianas colonizadoras ou por outras com que os pacientes entrem em contato, dotadas ou não de maior potencial de virulência ou de resistência a antimicrobianos que as tornem mais eficientes como agentes infecciosos. Assim, este estudo teve como objetivos i) investigar a existência de potenciais diferenças entre amostras de P. aeruginosa que causaram apenas colonização e aquelas responsáveis por infecção, isoladas de um mesmo paciente, quanto a seus fenótipos de virulência e de não susceptibilidade a antimicrobiamos; ii) pesquisar a existência de associação entre características dos paciente, incluindo o tipo de evolução clínica, com as demais variáveis estudadas. No estudo foram incluídos 21 pacientes que desenvolveram infecção por P. aeruginosa durante sua internação no Centro de Terapia Intensiva do Hospital Universitário Clementino Fraga Filho, entre abril de 2007 e abril de 2008. De cada paciente foram selecionadas duas amostras bacterianas: a primeira isolada durante o episódio de infecção e a amostra colonizadora obtida imediatamente antes da ocorrência da infecção. As amostras selecionadas foram estudadas quanto a i) expressão de três mecanismos de virulência (citotoxicidade, aderência a células epiteliais respiratórias humanas e capacidade de formação de biofilme); ii) presença de genes codificadores das proteínas efetoras do sistema de secreção do tipo 3 (SST3 - exoS, exoT, exoU e exoY); iii) perfil de susceptibilidade a antimicrobianos, iv) perfil de fragmentação do DNA cromossômico por eletroforese em gel de campo pulsado (PFGE). As amostras bacterianas obtidas de infecções agudas foram significativamente mais citotóxicas que aquelas obtidas de colonização. Embora sem diferença estatística, a citotoxicidade das amostras que causaram infecção em pacientes que evoluíram para óbito foi superior à citotoxicidade das amostras de pacientes que sobreviveram. O gene que codifica a toxina ExoU foi detectado em 16 amostras (38%), sendo nove de colonização e sete de infecção. Não houve diferença significativa entre as amostras de colonização e infecção quanto à aderência, produção de biofilme, expressão dos genes do SST3 e não-susceptibilidade às diferentes classes de antimicrobianos. Também não foi encontrada associação entre a não-susceptibilidade à quinolona, ou a outras classes de antimicrobianos, e a presença do gene exoU. As 42 amostras de P. aeruginosa estudadas foram incluídas em 20 genótipos. Em 10 deles foi detectado o gene exoU. Amostras de um mesmo genótipo foram uniformes quanto à expressão dos genes do SST3 e a não-susceptibilidade aos antimicrobianos, mas não quanto às outras variáveis estudadas. Em apenas sete pacientes (33,3%), as amostras de colonização e de infecção pertenciam ao mesmo genótipo. Assim, nesse estudo, o estabelecimento do processo infeccioso resultou não da perda do equilíbrio estabelecido entre os mecanismos de agressão das amostras colonizadoras e os de defesa do hospedeiro e sim da introdução de nova cepa bacteriana no organismo hospedeiro, cepa esta dotada de maior potencial citotóxico. / P. aeruginosa is an important agent of healthcare-associated infections. The establishment of acute infectious episodes is usually preceded by colonization of patient mucosa. However, it remains unknown whether the infectious processes are caused by bacterial strains previously colonizing the patient or by additional strains the patient may come into contact. These new isolates may carry greater virulence potential or antibiotic resistance that makes them more efficient as an infecting agent. Thus, the objetives of the present study were i) to investigate the existence of potential differences between P. aeruginosa isolates obtained from a colonized mucosa and isolates accounting for infectious processes, recovered from the same patient, with respect to virulence phenotypes and non-susceptibility to antimicrobial agents; ii) to investigate the existence of association between patient features, including the type of clinical outcome, with bacterial characteristics. The study included 21 patients who developed P. aeruginosa infection during their stay in the Intensive Care Unit of the University Hospital Clementino Fraga Filho, from April 2007 to April 2008. Two P. aeruginosa isolates were selected from each patient: the first isolate recovered from the infectious episode and the colonizing isolate obtained immediately before the onset of the infection. Features from the isolates investigated included: i) expression of three virulence mechanisms (cytotoxicity, adherence to human respiratory epithelial cells and biofilm formation); ii) presence of the genes encoding type III secretion system effector proteins (TTSS, exoS , exoT , exoU and exoY); iii) antimicrobial susceptibility profile; iv) profile of the bacterial chromossomic DNA fragmentation following analysis by pulsed-field gel electrophoresis (PFGE). The bacterial isolates obtained from acute infections were significantly more cytotoxic than colonizing strains. Moreover, bacteria accounting for infectious episodes in patients who died were more cytotoxic than those recovered from patients who survived, although the differences were not statistically significant. The ExoU toxin encoding gene was detected in 16 (38%) P. aeruginosa isolates: nine colonizing and seven infecting strains. There was no significant difference between colonizing and infecting samples in their adherence, biofilm production, expression of TTSS genes and non- susceptibility to different classes of antimicrobials. There was also no association between non-susceptibility to quinolone, or to any other class of antimicrobial agents, and the presence of the exoU gene. Twenty PFGE genotypes were identified. Isolates from 10 genotypes harboured the exoU gene. Isolates included in the same PFGE genotype exhibited a similar profile of TTSS genes and non-susceptibility to antimicrobials, but not always a similar profile of expression the other variables investigated. In only seven patients (33.3%), the colonizing and infecting isolates belonged to a same genotype. Thus, in this study, the establishment of the infectious process did not result from the loss of the equilibrium established between the aggression mechanisms of colonizing bacteria and host defense but rather from the introduction, in the host organism, of a new bacterial strain, endowed with a greater cytotoxic potential.

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