Made available in DSpace on 2015-12-06T23:46:53Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2007 / Coordenação e Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Introdução: Isolados de C. parapsilosis sao fisiologicamente indistinguiveis, mas geneticamente heterogeneos. Em estudo recente, baseado em variacoes da sequencia de ONA observada entre os grupos, Tavanti et al. (2005) propuseram que cada um desses grupos fossem considerados especies distintas, C. parapsilosis, C. orthopsilosis e C. metapsilosis, respectivamente. Objetivos: 1) Avaliar, atraves da tecnica de RAPO, a prevalencia dessas especies em isolados de ICS de varias regioes do Brasil; 2) Verificar o comportamento fenotipico dessas especies, a fim de averiguar possiveis diferencas em relacao ao perfil metabolico, sensibilidade a antifungico e producao de biofilme. Material e Metodos: 141 cepas, identificadas previamente atraves de testes fenotipicos como C. parapsilosis, foram analisadas utilizando a tecnica de RAPO para identificacao de C. parapsilosis, C. orthopsilosis e C. metapsilosis utilizando o iniciador 1281. As cepas identificadas como C. orthopsilosis e C. metapsilosis tiveram a regiao ITS do rDNA sequenciada para confirmacao da identidade. Posteriormente, as amostras encontradas como C. orthopsilosis, C. metapsilosis e 24 cepas de C. parapsilosis foram avaliadas em relacao aos seguintes testes fenotipicos: i) micromorfologia, ii) crescimento em caldo hipertonico, iii) tolerancia a temperatura de 42° C, iv) perfil bioquimico utilizando o sistema 1032 C, v) teste de susceptibilidade a antifungicos (TSA) pelo metodo de microdiluicao em caldo, utilizando anfotericina B, fluconazol, itraconazol, voriconazol, 5-fluorocitosina e caspofungina, vi) producao e quantificacao de biofilme pelo metodo de coloracao com cristal violeta. Resultados: 124 (87,9 por cento) isolados foram identificados como C. parapsilosis, 13 (9,2 por cento) isolados como C. orthopsilosis e 4 (2,9 por cento) como C. metapsilosis. Nao foi possivel a identificacao de apenas 3 isolados pela tecnica de RAPO, porem sua identificacao foi confirmada como C. orthopsilosis atraves de sequenciamento da regiao ITS do rDNA. O comportamento dos isolados das 3 especies foi semelhante em relacao ao crescimento em alta temperatura e alta concentracao salina. Nao houve diferencas micromorfologicas relevantes entre as especies. Atraves do sistema de 1032 C, foi possivel observar que somente 3 isolados de C. metapsilosis (60 por cento), foram tolerantes a actidiona e 1 (20 por cento) assimilou o acucar ribose. Quanto ao TSA, a ocorrencia de resistencia entre os isolados foi vista somente para 2 cepas frente a 5-fluorocitosina. Em relacao ao biofilme, 60 por cento (15) das cepas de C. parapsilosis foram fortes produtoras de biofilme seguidas de 14,3 por cento (2) das cepas de C. orthopsilosis. Todos os isolados de C. metapsilosis deste estudo revelaram ser fracos produtores de biofilme. Conclusao: A tecnica de RAPO, empregando o iniciador 1281, apresentou-se como um metodo pratico, rapido e eficaz na diferenciacao das especies do complexo C. parapsilosis, identificando 97,9 por cento das cepas estudadas. C. parapsilosis foi a especie mais prevalente como patogeno de infeccao sistemica que as especies do complexo C. parapsilosis. Quanto as provas fenotipicas, podemos concluir que nao sao eficientes na identificacao de especies deste complexo, sendo necessario o uso de ferramentas moleculares para correta identificacao das mesmas. Tendo em vista poucas alteracoes em relacao a susceptibilidade a drogas entre as especies do complexo, o interesse maior na identificacao esta relacionado a estudos epidemiologicos / Introduction: Candida parapsilosis strains are physiologically similar but genetically different. Some studies based on molecular methods clearly divided C. parapsilosis into three different groups (I, II and III). Recently, Tavanti et al. (2005) detected coding genes polymorphisms and suggested the replacement of the old nomenclature of C. parapsilosis groups I, II and III into 3 new species: Candida parapsilosis, Candida orthopsilosis and Candida metapsilosis, respectively. Objectives: 1) To evaluate the prevalence of these species within blood stream isolates from different Brazilian geographic areas using RAPD (Randomly Amplified Polymorphic DNA); 2) To study phenotypic characteristic of these 3 species to evaluate possible differences on biochemical profile, susceptibility to antifungal drugs and biofilms production. Material and Methods: Species identification by RAPD using the primer 1281 was carried out for isolates previously identified as C. parapsilosis. RAPD identification confirmation of C. orthopsilosis e C. metapsilosis was done by sequencing the ITS region. Four C. metapsilosis, 13 C. orthopsilosis and 24 C. parapsilosis strains were subjected to the following phenotypic tests: i) micromorphology, ii) hypertonic broth growing, iii) tolerance to 42o C, iv) biochemical profiling using ID32 C system, v) microdilution broth susceptibility testing to amphotericin B, itraconazole, voriconazole, 5- fluorocitosine and caspofungin, vi) Production and quantification of biofilm formation by crystal violet method. Results: 124 (87.9%) isolates were identified as C. parapsilosis, 13 (9.2%) as C. orthopsilosis and 4 (2.9%) as C. metapsilosis. The RAPD technique was not able to identify three isolates as C. orthopsilosis, but this was possible by sequencing the ITS region. No differences were detected among the strains under the high temperature and saline concentration growing conditions. We did not verify major micromorphological differences among the species. Three (60%) C. metapsilosis isolates were tolerant to actidione and one (20%) of them assimilated ribose on ID32C system. Two strains were resistant to 5-fluorocitosine. Fifteen (60%) C. parapsilosis and 2 (14%) C. orthopsilosis strains were high biofilms producers. Conclusion: For strains belonging to the C. parapsilosis complex RAPD method using primer 1281 is a useful tool for species identification. C. parapsilosis had the highest prevalence among all the blood stream samples studied, followed by C. orthopsilosis and C. metapsilosis. Since phenotypic methods are not effective for these species identification, molecular methods should be used. Among the strains belonging to C. parapsilosis complex, minor differences or drug susceptibility were detected, therefore species identification is indicated for epidemiology studies only. / BV UNIFESP: Teses e dissertações

Made available in DSpace on 2015-07-22T20:50:15Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2010-10-27 / Micobactérias não tuberculosas (MNT) são bactérias ubiquitárias e equipadas para suportar diferentes temperaturas e falta de nutrientes. Elas também possuem resistência a muitos desinfetantes e antimicrobianos. Várias espécies do gênero Mycobacterium já foram associadas a biofilmes em instrumentais cirúrgicos e sistemas de água em ambientes hospitalares e isso tem importantes implicações em epidemiologia, sobrevida no meio ambiente e resistência a biocidas e antimicrobianos. Micobactérias de crescimento rápido (MCR) têm causado surtos de infecções em procedimentos invasivos, como cirurgias plásticas e oftalmológicas, cirurgias por via laparoscópica e procedimentos de estética. Este estudo teve como objetivo investigar a capacidade de cepas de MCR com fenótipos diferentes (liso e rugoso), especialmente da espécie Mycobacterium massiliense, de formar biofilmes, comparando cepas relacionadas a surtos e cepas não relacionadas a qualquer surto. Vinte e sete isolados foram analisados quanto à adesão das bactérias a diferentes suportes abióticos na presença de diferentes soluções. Foram obtidas curvas de crescimento das bactérias aderidas a placas de poliestireno usando resazurina como indicador. Foram também analisadas a produção de glicopeptideolipídeo e polissacarídeos na parede bacteriana e a capacidade de deslizamento das bactérias em meio semissólido. As bactérias aderidas foram visualizadas em microscópio óptico e por microscopia eletrônica. Os resultados obtidos com micobactérias relacionadas ou não a surtos foram similares. A presença de glutaraldeído 2% inibiu a aderência ao plástico de cepas com fenótipo rugoso. Com esses resultados, concluímos que a formação de biofilmes não diferencia, isoladamente, cepas de surto de cepas não relacionadas a surtos, sejam elas de fenótipo liso ou rugoso. É mais provável que um conjunto de fatores possa facilitar a seleção de determinadas cepas mais adaptadas para causar infecções e com potencial para gerar surtos. A identificação e a caracterização destes fatores poderão contribuir para o controle de novos surtos e a vigilância epidemiológica de infecções causadas por estes patógenos oportunistas. / Non-Tuberculous Mycobacteria (NTM) are ubiquitously distributed bacteria equipped to support different temperatures and lack of nutrients. They also show resistance to diverse disinfectants and antimicrobials. Several Mycobacterium species have been associated to biofilms in surgical equipment and water systems in hospital environment and this has important implications in epidemiology, survival in the environment and resistance to biocides and antimicrobials. Rapidly-Growing Mycobacteria (RGM) have been associated to outbreaks of infections in invasive procedures, as plastic and ophthalmological surgeries, laparoscopic surgeries and cosmetic procedures. The objective of this study was to investigate the capacity of RGM with different phenotypes (smooth and rough), especially Mycobacterium massiliense, of forming biofilms, by comparison of isolates related to outbreaks with isolates not related to outbreaks. Twenty-seven isolates were analyzed with respect to adhesion to different abiotic supports in the presence of different solutions. Growth curves were obtained using resazurin as indicator. The production of glycopeptidolipids and polysaccharides in the cell wall and the sliding motility in semisolid medium were also analyzed. Bacteria adhered to solid supports were visualized through optical and electronic microscopes. Results obtained with outbreak-related isolates and isolates not related to outbreaks were similar. The presence of 2% glutaraldehyde inhibited the adhesion of rough colony phenotype bacteria to plastic. With these results we concluded that biofilm formation capacity cannot differentiate outbreak-related isolates from isolates not related to outbreaks, or rough from smooth phenotype bacteria. It is possible that a collection of factors may facilitate the selection of particular strains more adapted to cause infections and with potential to originate outbreaks. The identification and characterization of these factors could contribute to the control of new outbreaks and to the epidemiological surveillance of infections by these opportunistic pathogens. / TEDE / BV UNIFESP: Teses e dissertações

SABOYA, Jefferson Pablo de Sousa. Isolamento, caracterização parcial de lectinas presentes nas algas marinhas verdes Udotea flabellum (J. Ellis & Solander) M. A. Howe 1904 E Codium isthmocladum Vickers 1905 (CIL-3) e avaliação da toxidade e atividade antibacteriana. 2016. 87 f. Tese (doutorado em engenharia de pesca)- Universidade Federal do Ceará, Fortaleza-CE, 2016. / Submitted by Elineudson Ribeiro (elineudsonr@gmail.com) on 2016-03-31T19:43:40Z No. of bitstreams: 1 2016_tese_jpssaboya.pdf: 1728634 bytes, checksum: 3bf2071960df02c93c4ac4db967b6195 (MD5) / Approved for entry into archive by José Jairo Viana de Sousa (jairo@ufc.br) on 2016-05-18T21:13:22Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_tese_jpssaboya.pdf: 1728634 bytes, checksum: 3bf2071960df02c93c4ac4db967b6195 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-18T21:13:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_tese_jpssaboya.pdf: 1728634 bytes, checksum: 3bf2071960df02c93c4ac4db967b6195 (MD5) Previous issue date: 2016 / O estudo de lectinas de algas marinhas aponta para a possibilidade de se isolar substâncias com características ímpares, que poderiam contribuir para os estudos da aplicação de substâncias com atividades biológicas nas áreas das ciências biomédicas. O presente estudo constou da purificação e caracterização parcial de duas novas lectinas presentes nas algas marinhas verdes Udotea flabellum, aqui denominada de UFL e da Codium isthmocladum, denominada de CiL-3, respectivamente. Além da avaliação da toxicidade em naúplios de Artemia e das atividades antibacterianas de crescimento planctônico, formação de biofilmes e a agregação de bactérias Gram-positivas Staphylococcus aureus e S. epidermidis e a Gram-negativa Escherichia coli. O isolamento de lectinas foi obtido por uma combinação de diferentes técnicas de purificação. UFL mostrou especificidade para eritrócitos de coelho tratados com enzimas proteolíticas, tripsina e papaína. Aglutinou eritrócitos humanos do sistema ABO e não foi inibida por açúcares simples, apenas pelas glicoproteínas mucina de estômago de porco (PSM) e tiroglobulina. Exibiu uma única banda com massa molecular aparente de 60 kda e duas distintas bandas protéicas com massa molecular de 29 e 20 kDa. Termoestável, os valores mais altos de atividade hemaglutinante foram no pH 6, não dependente de cátions divalentes, sem glicolisações, atóxica contra naúplios de Artemia sp. Não foi capaz de inibir o crescimento planctônico e diminuir a biomassa do biofilme de S. aureus, no entanto, mostrou uma fraca inibição para S. epidermidis, não apresentou redução significativa no número de células viáveis das bactérias Gram-positivas e também não causou aglutinação nas bactérias. No que diz respeito a lectina isolada de Codium, a atividade hemaglutinante da CiL-3 mostrou ser ativa apenas para eritrócitos de coelho tratados com enzimas proteolíticas, não sendo capaz de aglutinar eritrócitos de coelho nativo e humanos do sistema ABO, foi inibida pelo açúcar simples rafinose e a glicoproteína mucina, apresentou como uma única banda de aproximadamente 20 kDa. Relativamente termoestável, a atividade hemaglutinante foi mais elevada em pH 5, não dependência de cátions divalentes. Todas as lectinas isoladas de Codium isthmocaldum (CiL-1, CiL-2 e CiL-3) foram capazes de diminuir a biomassa do biofilme de S. aureus, somente a CiL-2 apresentou inibição para S. epidermidis e foi capaz de apresentar redução no número de células viáveis. Embora a CiL-3 não tenha apresentado aglutinação para as células de Escherichia coli, a lectina foi capaz de aglutinar células formadora do biofilmes de S. aureus e S. epidermidis.

A água é um recurso essencial para manutenção da vida. Entretanto, a ingestão de água de baixa qualidade está associada com um dos maiores problemas de saúde pública no mundo: doenças de veiculação hídrica. O Arroio Dilúvio é um dos principais córregos de Porto Alegre-RS e recebe grandes volumes de terra, lixo e águas residuais, o que contribui para deterioração das suas águas. Staphylococcus podem causar intoxicação alimentar devido à ingestão de Enterotoxinas Estafilocócicas (SEs). Enterotoxinas são proteínas termoestáveis com atividade de superantígeno. Esses microrganismos também estão envolvidos em diversas outras patologias e sua multirresistência a antimicrobianos é motivo de preocupação. Staphylococcus são capazes de formar biofilme, o que confere lhes proteção tanto no ambiente quanto no hospedeiro. Esse estudo objetivou identificar 88 isolados de Staphylococcus provenientes da água de cinco pontos do Arroio Dilúvio e analisar alguns de seus fatores de virulência. Os isolados foram identificados em nível de espécie através de testes bioquímicos e o perfil de resistência a antimicrobianos foi determinado pelo teste de disco-difusão. Foram também submetidos à Reação em Cadeia da Polimerase para detecção dos genes das enterotoxinas clássicas (sea, seb, sec, sed e see) e ao teste de formação de biofilme em microplaca. 94,32% dos isolados foram classificados como Estafilococos Coagulase Negativa e as espécies mais frequentemente identificadas foram S. cohnii, S. haemolyticus e S. saprophyticus. 43,18% dos isolados apresentaram resistência a pelo menos um antimicrobiano testado, sendo resistência a penicilina, eritromicina e oxacilina os fenótipos mais observados. A maior ocorrência de isolados resistentes foi no ponto C de coleta. 36,36% dos isolados apresentaram um ou mais genes de enterotoxinas, sendo sec o mais prevalente. No ponto B foi encontrado o maior número de isolados carregando genes de SEs. Dez isolados mostraram capacidade de formar biofilme in vitro, sendo dois fortes formadores. Conclui-se que as águas do Arroio Dilúvio estão contaminadas com estafilococos potencialmente virulentos, os quais apresentam resistência a antimicrobianos, genes de enterotoxinas e formam biofilme, o que confere risco à população do município. / Water is an essential resource for life maintenance. However, intake of low quality water is associated with one of the biggest public health problems in the world: the waterborne diseases. Arroio Dilúvio is a major stream of water in Porto Alegre-RS, which receives large volumes of earth, rubbish and waste water, contributing to water deterioration. Staphylococcus can cause food poisoning due to ingestion of Staphylococcal Enterotoxins (SEs). Enterotoxins are thermostable proteins with superantigen activity. These microorganisms are also involved in several other pathologies and their multidrug resistance to antibiotics is a concern. Staphylococci are able to form biofilm, which provide protection on both environmental and host. This study aimed to identify 88 Staphylococcus isolated from five points of Arroio Dilúvio water and analyze some of their virulence factors. Isolates were identified to species level by biochemical tests and antimicrobial resistance profile was determined by disk diffusion test. They were also submitted to Polymerase Chain Reaction to detect genes of classical enterotoxins (sea, seb, sec, sed and see) and to biofilm formation test. 94.32% of the isolates were classified as Coagulase Negative Staphylococci and the most frequent species were S. cohnii, S. haemolyticus and S. saprophyticus. 43,18% of isolates were resistant to at least one antimicrobial tested, and resistance to penicillin, erythromycin, and oxacillin was the phenotype most observed. The increased occurrence of resistant isolates was at point C. 36,36% of the isolates had one or more enterotoxin genes, sec being the most prevalent. At point B was found the largest number of isolates carrying genes SEs. Ten isolates showed ability to form biofilm in vitro, being two strong formers. We conclude that the water of the Arroio Dilúvio are contaminated with potentially virulent staphylococci, which are resistant to antibiotics, had enterotoxin genes and form biofilms, which confers risk for the city population.

Staphylococcus aureus é uma bactéria que pode ser encontrada colonizando diversas partes do corpo humano, entretanto os diversos fatores de virulência que a bactéria possui, ancorados a sua superfície ou excretados para o meio extracelular, tornam essa bactéria um potencial patógeno, causando infecções de pele e tecidos moles, osteomielite, infecções respiratórias, infecções relacionadas a cateteres e outros dispositivos e bacteremia. Um dos fatores de virulência da bactéria, é a habilidade em formar biofilmes. Biofilmes são comunidades bacterianas tridimensionais complexas, que vivem organizadas e aderidas a uma superfície biótica ou abiótica, embebidas em uma matriz exopolimérica. Cerca de 80% das bactérias vivem organizadas na forma de biofilme, pois nestas estruturas são menos sensíveis aos antibióticos e à resposta imune do hospedeiro. A habilidade de S. aureus em formar biofilme é importante pois o torna uma das principais bactérias que infecta dispositivos médicos e implantes, aumentando a morbidade e mortalidade dos pacientes que apresentam esse tipo de infecção. Os medicamentos da classe dos β-lactâmicos eram a principal escolha para o tratamento de S. aureus, entretanto nos últimos anos essa bactéria adquiriu resistência a esses antimicrobianos, através da aquisição do gene mecA, tornando escassa as opções terapêuticas. Como se não bastasse, os biofilmes bacterianos são particularmente mais resistentes a tratamentos com antibióticos, não só devido ao aumento da transmissão de mecanismos de resistência dentro da comunidade, mas também por causa das limitações de difusão da droga colocados pela matriz extracelular, inativação de antibióticos pela alta concentração de íons de metal e baixo pH, entre outros fatores. Combinados, esses atributos tornam o biofilme bacteriano em torno de 1000 vezes mais tolerante e/ou resistente aos antimicrobianos comparado às células planctônicas. A investigação de estudos epidemiológicos para prevenção dessas infecções, bom como de novas estratégias para prevenção e tratamento de infecções por biofilmes, especialmente em isolados clínicos sabidamente multirresistentes, é urgentemente necessária. Dentre estas estratégias estão a pesquisa de diferentes mecanismos ou substâncias capazes de provocar a inibição da formação ou a erradicação do biofilme formado. Neste contexto, 8 os sistemas de bombas de efluxo e inibidores de bombas de efluxo representam uma fonte promissora de erradicação do biofilme formado. O principal objetivo deste estudo é investigar características clínico-epidemiológicas em isolados clínicos que estejam associadas a formação de biofilme, bem como investigar o papel de bombas de efluxo, inibidores dessas bombas e novos genes envolvidos na habilidade de isolados clínicos de S. aureus em formar biofilme. O capítulo 1 associa características clínicas e epidemiológicas com a habilidade de formação de biofilme. O capítulo 2 mostra o papel da adição de antimicrobianos na inibição e erradicação de biofilmes, a associação com inibidores de bomba de efluxo para melhor entender os sistemas de bomba de efluxo na capacidade desses isolados em formar biofilme e por último, novos genes que participam desse processo, em isolados clínicos de MRSA. Este estudo permite planejar ações preventivas para essas infecções relacionadas a biofilmes. Além disso, demonstra que os sistemas de bombas de efluxo parecem ser alvos promissores para erradicar infecções associadas a biofilmes bacterianos. / Staphylococcus aureus can be found colonizing the human body, however its virulence factors anchored to its surface or secreted into the extracellular medium, makes this bacteria as a potential pathogenic, causing skin and soft tissue infections, osteomyelitis, respiratory infections, catheter-related and other devices infections and bacteremia. One of the virulence factors that bacteria produce is the ability to form biofilms. Biofilms are complex three-dimensional bacterial communities, living organized and attached on a biotic or abiotic surface, embedded in a matrix exopolimérica. About 80% of live bacteria are organized in the form of biofilms because in these structures are less sensitive to antibiotic and the host immune response. The ability of S. aureus to form biofilms is important because it makes it one of the main bacteria that infects medical devices and implants, increasing patient morbidity and mortality. The class of β-lactam drugs used to be main choice for the treatment of S. aureus infections, however in recent years the bacteria acquired resistance to these antibiotics by acquiring mecA gene, so therapeutic options becoming scarce. Besides that, bacterial biofilms are particularly resistant to antibiotic treatments, not only due to increased transmission resistance mechanisms within the community, but also because limitations in drug diffusion by extracellular matrix, inactivation of antibiotics due to high concentration of metal ions and low pH, and other factors. Combined, these attributes make the bacterial biofilm around 1000 times more tolerant and / or resistant to antimicrobial compared to planktonic cells. Investigation of epidemiological studies to prevent such infections, as well as new strategies for prevention and treatment of biofilm infections, especially in known multidrug-resistant clinical isolates, is urgently needed. Among these strategies we could list the different search engines or substances capable of causing or inhibiting the formation of biofilm eradication. In this context, system efflux pumps and efflux pump inhibitors represent a promising source of biofilm eradication. The aim of this study is to investigate the clinical and epidemiological characteristics in clinical isolates that are associated with biofilm formation and investigate the role of efflux pumps and inhibitors of these pumps in the ability of S. 10 aureus clinical isoltes to form biofilms. The chapter 1 associates clinical and epidemiological characteristics with biofilm formation ability. Chapter 2 shows the role of the addition of antimicrobials in inhibition and eradication of biofilms, the association with efflux pump inhibitors to better understand the efflux pump systems in the ability of these isolates to form biofilm and, finally, new genes important in MRSA clincal isolates biofilm formation. This study allows planning preventive actions for these biofilm-related infections. In addition, it demonstrates that efflux pump systems appear to be promising targets for eradicating infections associated with bacterial biofilms.

Óleos essenciais são produtos naturais produzidos no metabolismo secundário de certos vegetais, com propriedades, entre outras, de defesa contra agentes nocivos. No sul do Brasil, destacam-se duas espécies da família Asteraceae, Heterothalamus alienus e Heterothalamus psiadioides, cujas substâncias bioativas ainda são pouco estudadas quanto as suas propriedades. O objetivo do estudo foi avaliar a ação antimicrobiana desses óleos essenciais e a atividade antibiofilme do óleo essencial de H. psiadioides. Os óleos foram obtidos a partir da hidrodestilação das folhas e caracterizados por cromatografia em fase gasosa acoplada a espectrometria de massas. O espectro de ação foi avaliado contra bactérias e fungos. A concentração inibitória mínima (CIM) foi determinada para cocos Gram-positivos resistentes a agentes antimicrobianos, como Enterococcus faecalis resistente a vancomicina (ERV), e a ação antibiofilme foi avaliada tanto pela interferência dos componentes dos óleos sobre a aderência microbiana quanto por sua ação sobre biofilme estabelecido. Os óleos essenciais de Heterothalamus sp. são constituídos por compostos terpênicos, sendo o β-pineno o componente majoritário. Ambos foram eficazes contra as bactérias Gram-positivas e fungos avaliados, porém não inibiram as bactérias Gram-negativas. A CIM variou entre 4 – 16%, sendo que isolados ERV foram também inibidos. A ação do óleo essencial de H. psiadioides diminuiu a aderência microbiana e, em menor escala, causou disrupção do biofilme pré-formado; no entanto, não foi verificada completa inibição do biofilme. Os resultados fornecem informações importantes sobre de ação antimicrobiana desses óleos essenciais e indicam o uso potencial dessas espécies como medicinais. / Essential oils are natural substances produced on secondary metabolism of some plants, with properties, among others, of defense against harmful agents. In southern Brazil, Heterothalamus alienus and Heterothalamus psiadioides (Asteraceae) are recognized by bioactive substances that are still little studied by their properties. The aim of this study was to evaluate the antimicrobial activity of essential oils from Heterothalamus sp. and the antibiofilm action of H. psiadioides essential oils. The oils were obtained from the hydrodistillation of the leaves and characterized by gas chromatography coupled mass spectrometry. The spectrum of action was determinate against bacteria and fungi. The minimal inhibitory concentration (MIC) was evaluated for Gram-positive cocci with antimicrobial resistance, as vancomycin-resistent Enterococcus faecalis (VRE) and the antibiofim action was assessed both by interference of the components of the oils on microbial adherence and by its action on established biofilm. The essential oils consist in terpene compounds, and the β-pinene was the major component. The essential oils were effective against Gram-positive bacteria and fungi, but did not inhibit Gram-negative bacteria. The MIC range 4 to 16% and the VRE isolates were also inhibit. The action of essential oils reduced microbial adherence and disrupted de pre-formed biofilm. However, the biofilm was not completely inhibited. These findings provide important information about the antimicrobial activity of these essential oils and indicated the potential use of this species as medicinal.

Biofilmes nos resfriadores de leite representam uma fonte perene de contaminação e um entrave à qualidade dos produtos lácteos. Esta pesquisa propôs-se a isolar e caracterizar microrganismos provenientes de resfriadores de leite cru de propriedades rurais, estudando também a formação e o controle de biofilmes formados in vitro. Isolados de Pseudomonas sp., Bacillus cereus e oriundos de colônias não identificadas foram caracterizados quanto à produção de enzimas e formação de biofilme in vitro. Após, foi selecionado um isolado de Pseudomonas sp. para estudo da formação e do controle de biofilmes, na presença de óleos essenciais, furanona e sanificantes. Contagens microbianas realizadas indicam a presença de biofilmes nos resfriadores. Dos 297 isolados obtidos, 62,9% produziram proteases, 55,8% produziram lipases e 50,1% formaram biofilmes in vitro, destacando o potencial dos biofilmes para a contaminação microbiana e também enzimática do leite cru. A combinação de ácido peracético com óleos essenciais de orégano e alecrim, embora promissora para trabalhos futuros, não potencializou a ação do sanificante, mesmo após três dias consecutivos de tratamento sobre biofilmes já estabelecidos. A formação de biofilmes pela cepa na presença dos óleos essenciais de alecrim, orégano, mandarina verde, mandarina vermelha, laranja e tangerina demonstrou que somente o primeiro reduziu o biofilme formado, talvez com interferência no quorum sensing da cepa. A presença de 2(5H)- furanona favoreceu a formação de biofilme pela cepa. Este trabalho contribui com estratégias inovadoras para o controle de biofilmes, cuja aplicação pode resultar no desenvolvimento de produtos mais eficazes no controle microbiológico, além de menos poluentes. / Biofilms in milk cooling tanks represent a perennial source of contamination and an obstacle to the dairy products quality. This research has proposed to isolate and characterize microorganisms from raw milk cooling tanks in farms, also studying the formation and control of biofilms formed in vitro. Isolates of Pseudomonas spp., Bacillus cereus and non-identified colonies were characterized for enzyme production and biofilm formation in vitro. After, the formation and control of biofilms with essential oils, furanone and sanitizers was studied for a selected isolate of Pseudomonas sp. Microbial counts indicate the presence of biofilms in the coolers. Of the 297 isolates obtained, 62.9% produced proteases, 55.8% produced lipases and 50.1% formed biofilms in vitro, highlighting the potential of biofilms for microbial and also enzymatic contamination of the raw milk. The combination of peracetic acid with essential oils of oregano and rosemary, although promising for further work, did not potentiate the action of sanitizing, even after three consecutive days of treatment on established biofilms. The biofilm formation by the selected strain in the presence of essential oils of rosemary, oregano, green mandarine, red mandarine, orange and tangerine showed that only the first oil reduced the biofilm, perhaps with interference in the quorum sensing of the strain. The presence of 2(5H)-furanone promoted biofilm formation of the strain. This work has contributed to innovative strategies for controlling biofilms, whose application can result in the development of more effective and less polluting microbiological control products.

Fundação Carlos Chagas Filho de Amparo a Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro / The reactive oxygen species (ROS) are generated during normal cellular metabolism and can produce several oxidative damage in the DNA, such as lesion nitrogen bases or apurinic/apirimidinic (AP) sites. These lesions may lead to the accumulation of mutations site, if such damages are not repaired. However, the bacteria have several mechanisms of protection against the ROS which play an important role in the maintenance of physiology. The objective of this study was to assess whether enzymatic systems, such as base excision repair (BER), SoxRS and SOS systems are capable to interfere with bacterial response to environmental signals such as susceptibility to antibiotics, and microbial adherence to biotic (HEp-2 cells) and abiotic surfaces (biofilm formation). The mutant strains used in this study were derivatives of Escherichia coli K-12. It was observed that the sole mutant presenting differences in antimicrobial susceptibility in relation to the parental wild type strain (AB1157) was BW9091 (xthA- -deficient in exonuclease III). Nevertheless, 11 strains with deficiency in different protective mechanisms to oxidative stress, presented differences in adherence patterns to HEp-2 cells, demonstrating an aggregative-like adherence in relation to the parental strain AB1157 (without a typical adherence pattern). Presence of mannose (a carbohydrate capable to block type I-mediated fimbriae adherence) was capable to interfere with both quantitative adherence and filamentation of bacterial cells. Filamentation is an important SOS response observed in genome repair during bacterial cell division. Furthermore, with respect to the formation of biofilms, 8 strains showed a strong biofilm formation where this response was not accompanied by increased in intensity of filamentation. Our results suggest the involvement of oxidative stress in the definition of parameters such as sensitivity to antimicrobials, pattern and intensity of adhesion, and filamentous formation of biofilms in the samples of E. coli K-12 assessed in this study. We suggest that adherence generates oxidative stress causing damage to the DNA, which leads to induction of the SOS system resulting in the filamentation. / As espécies reativas de oxigênio (ERO) são geradas durante o metabolismo celular normal e podem produzir vários danos oxidativos no DNA, tais como lesões nas bases nitrogenadas ou sítios apurínico/apirimidínico (AP). Essas lesões podem acarretar acúmulo de sítios de mutações, caso esses danos não sejam reparados. Entretanto, as bactérias possuem vários mecanismos de defesa contra as ERO que desempenham um importante papel na manutenção da fisiologia. O objetivo deste trabalho foi o de avaliar se sistemas enzimáticos, como o reparo por excisão de bases (BER), sistema SOS e SoxRS, interferem em respostas como a sensibilidade aos antibióticos, aderência das células bacterianas a superfícies bióticas ou abióticas e formação de biofilme. Os mutantes utilizados no presente estudo são todos derivados de Escherichia coli K-12 e os resultados obtidos mostraram que, dos mutantes BER testados, o único que apresentou diferença no perfil de sensibilidade aos antimicrobiamos em relação à cepa selvagem (AB1157) foi o mutante xthA- (BW9091), deficiente em exonuclease III. No teste de aderência qualitativo realizado com linhagem de células HEp-2 (originária de carcinoma de laringe humana) foi observado que onze cepas da nossa coleção, apresentaram um padrão denominando like-AA, contrastando com o que era esperado para as cepas de E. coli utilizadas como controle negativo, que apresentam aderência discreta sem padrão típico. A aderência manose-sensível via fímbria do tipo I avaliada nesse estudo mostrou que essa fimbria, possui um papel relevante na intensidade da aderência e filamentação nessas cepas estudas. A filamentação é uma resposta SOS importante para que o genoma seja reparado antes de ser partilhado pelas células filhas. Além disso, com relação à formação de biofilme, oito cepas apresentaram um biofilme forte sendo que essa resposta não foi acompanhada pelo aumento da intensidade de filamentação. Nossos resultados em conjunto sugerem o envolvimento de estresse oxidativo na definição de parâmetros como sensibilidade a antimicrobianos, padrão e intensidade de aderência, filamentação e formação de biofilme nas amostras de E. coli K-12 avaliadas neste trabalho. Sugerimos que a aderência gera estresse oxidativo causando danos no DNA, o que leva a indução do sistema SOS resultando na resposta de filamentação observada.

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No. of bitstreams: 1 albuquerque_mtp_dr_sjc.pdf: 57930935 bytes, checksum: b8c015664fa46652372a48843c4f4e5d (MD5) Previous issue date: 2015-12-17 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O presente trabalho teve como objetivos: analisar a ação antimicrobiana de scaffolds contendo ciprofloxacina (CIP) sobre biofilme de Enterococcus faecalis (E. faecalis) (Artigo 1); Sintetizar, caracterizar e analisar a ação antimicrobiana do TAP-scaffold (Polidioxanona [PDS] + CIP, metronidazol [MET] e minociclina [MINO] ) contra biofilme de Actinomyces naeslundii (A. naeslundii) (Artigo 2); Avaliar os efeitos do TAP-scaffold contra biofilme de Porphyromonas gingivalis (P. gingivalis) (Artigo 3). Material e Métodos: Utilizando a técnica de electrospinning scaffolds foram desenvolvidos a partir de soluções de PDS puro e associadas a antibióticos para produzir CIP-scaffold e TAP-scaffold. (Artigos 1, 2 e 3). Espécimes de dentina foram inoculados com E. faecalis para formação de biofilme e expostos ao PDS (controle); PDS + CIP 25wt.% e PDS + CIP 5wt.%. A ação antimicrobiana foi avaliada por contagem das unidades formadoras de colônia (UFC / mL) (n = 10) e microscopia eletrônica de varredura (MEV) (n = 2) (Artigo 1). TAP-scaffolds foram caracterizados quanto a morfologia das fibras, propriedades mecânicas, e mecanismo de liberação do fármaco. Espécimes de dentina foram inoculados com A. naeslundii para formação de biofilme e foram expostos à TAP-scaffold, solução de TAP, PDS puro e espécimes de dentina infectada com biofilme (7 dias) sem medicação. A viabilidade bacteriana foi determinada por microscópio de varredura a laser confocal (CLSM) (Artigo 2). Espécimes de dentina inoculados com P. gingivalis foram expostos ao PDS (controle negativo), PDS + TAP 25wt.%, solução de TAP e dentinas infectadas sem tratamento (7 dias de biofilme) (n = 12). A viabilidade do biofilme foi determinada quantitativamente por (UFC/mL) e qualitativamente por MEV (Artigo 3). Resultados: A contagem das UFC/mL demonstrou máxima eliminação bacteriana promovida pelo grupo PDS + CIP 25 wt.% diferindo estatisticamente dos grupos PDS e PDS+CIP 5 wt.% (p < 0,05). A análise por MEV foi compatível com os dados obtidos por UFC/mL (Artigo 1). A caracterização das fibras, evidenciou diâmetro médio das fibras de 689 ± 312nm (PDS puro) e 718±125nm (TAP-scaffold). O TAP-scaffold demonstrou propriedades mecânicas significativamente menores que o PDS (p≤0,04040). Grande liberação de drogas nas primeiras 24 horas foi observada, destacando-se a CIP e a MET que mantiveram uma liberação mais prolongada (4 semanas) quando comparada à MINO (7 dias). Análise por CLSM demonstrou completa eliminação de bactérias viáveis expostas à solução de TAP. Por outro lado, TAP-scaffold reduziu significativamente (p < 0,05) a porcentagem de bactérias viáveis quando comparado ao grupo controle e ao PDS (Artigo 2). Para o biofilme de P.gingivalis, tanto a TAP-scaffold quanto a TAP foram capazes de eliminar completamente as bactérias viáveis, diferindo estatisticamente (p<0,055) do PDS e controle negativo (Artigo 3). Conclusões: Os resultados deste trabalho sugerem que scaffolds desenvolvidos com sistema de liberação controlada de drogas apresentam grande potencial para eliminação de biofilmes compostos por espécies bacterianas que colonizam o sistema de canais radiculares, com potencial promissor para o sucesso da regeneração endodôntica. / The present study aimed to: Evaluate the antimicrobial effects of scaffolds containing ciprofloxacin (CIP) into the fibers against Enterococcus faecalis (E. faecalis) biofilm (Article 1); Synthesize, characterize, and analyse the antimicrobial action TAP-scaffold containing CIP, metronidazole (MET) and minocycline (MINO) against Actinomyces naeslundii (A. naeslundii) biofilm (Article 2); Evaluate the effects of TAP-scaffold to combat Porphyromonas gingivalis (P. gingivalis) biofilm (Article 3). Material e Methods: Scaffolds were developed from pure polidioxanone (PDS) solution alone or incorporated with antibiotics: MET, CIP and MINO (TAPscaffold and CIP-scaffold by electrospinning technique (Articles 1, 2, 3). E. faecalis solution was inoculated in dentin to induce biofilm formation that were exposed to PDS (control); PDS + CIP 25wt.% and PDS + CIP 5wt.%. The antimicrobial action were analysed by counting the colony units formation (CFU/mL) and through Scanning Electron Microscopy (SEM) (Article 1). Fiber morphology, mechanical properties, and drug release of TAP-scaffolds were investigated. Dentin specimens were inoculated with A. naeslundii for biofilm formation. The dentin specimens were exposed to TAP-mimic scaffolds, TAP solution (positive control), and pure PDS. Infected dentin (7-days biofilm) specimens were used for comparison. CLSM was performed to determine bacteria viability (Article 2). Dentin specimens were inoculated with P. gingivalis to allow biofilm formation and were exposed to the following treatments: PDS (control), PDS+25wt.%TAP, and TAP solution. Infected dentin specimens were left untreated (bacteria only). To determine the antimicrobial efficacy a colony forming unit (CFU/mL) measurement 27 and SEM analysis were performed (Article 3). Results: PDS scaffold containing CIP at 25 wt.% showed maximum bactéria (E.faecalis) elimination, differing statistically from the control (PDS) and from PDS scaffold containing CIP at 5 wt.% (p < 0.05). SEM images showed similar results when compared to CFU/mL data (Article 1). Fibers characterization displayed scaffolds with submicron mean fiber diameter. Overall, TAP-mimic scaffolds showed significantly (p ≤ 0.040) lower mechanical properties than PDS. Within the first 24 hours, a burst release of all drugs was seen. A sustained maintenance of MET and CIP release was observed over 4 weeks, but not for MINO. CLSM demonstrated complete elimination of all viable bacteria exposed to the TAP solution. Meanwhile, TAP-mimic scaffolds led to a significant (p < 0.05) reduction in the percentage of viable bacteria compared to the negative control and PDS (Article 2). Regard P.gingivalis, TAP-mimic PDS-based electrospun scaffolds and the positive control (TAP solution) led to complete bacteria elimination, differing statistically (p<0.05) from the negative control (bacteria only). No statistical differences were observed for CFU/mL data between PDS and the negative control (Article 3). Conclusions: This study suggests that scaffolds containing drug-release system present a great clinical potential to combat biofilms composed by endodontic pathogens with promising sucess for endodontic regenerative standpoint.

Este estudo avaliou a eficiência de reatores biológicos aeróbios de leito fluidizado inverso na remoção de matéria orgânica quando submetidos a diferentes condições operacionais (vazão de recirculação e carga orgânica aplicada). O experimento, em escala de laboratório, foi realizado em três reatores cilíndricos (R1, R2 e R3) com altura total de 2,00 m, diâmetro interno de 0,10 m e volume útil de 15,70 L. Como meio suporte para o desenvolvimento do biofilme foram utilizadas partículas de polipropileno (PP) em volume equivalente a 40% do volume útil do reator. O afluente entrava nos reatores pelo topo e saía pelo fundo e o oxigênio era fornecido através de um aerador poroso. Os reatores R1, R2 e R3 foram operados com vazão de recirculação de 2,50 L/min, 4,00 L/min e 5,50 L/min, respectivamente, durante todo período experimental. Os reatores foram alimentados com esgoto sintético caracteristicamente doméstico e o experimento consistiu de três etapas, conforme a carga orgânica aplicada: Etapa de Menor Carga – 0,70 Kg DQO/m3.dia; Etapa de Carga Intermediária – 1,70 Kg DQO/m3.dia e Etapa de Maior Carga – 3,90 Kg DQO/m3.dia. A vazão de alimentação foi mantida constante durante todo período experimental correspondendo ao TDH de 12 horas.O acompanhamento dos reatores foi realizado com medidas de DQO, sólidos livres (suspensão) e aderidos (biofilme). Foi determinada também a velocidade ascensional das biopartículas no meio líquido, tendo como motivo a identificação das possíveis causas da expansão excessiva ocorrida durante a realização do experimento. Os resultados obtidos demonstraram elevada eficiência de remoção carbonácea em termos de DQO, com médias superior a 93% na etapa de Carga Intermediária e em torno de 90% para a etapa de Maior Carga. Conforme avaliação estatística, não houve evidências de que a vazão de recirculação tenha efeito sobre a eficiência de remoção carbonácea. O aumento da carga orgânica afluente reduziu de forma significativa a eficiência de remoção carbonácea apenas no reator de menor vazão de recirculação. Em relação à quantidade de sólidos voláteis, o aumento da vazão de recirculação resultou em aumento dos sólidos voláteis aderidos, porém não foi identificado efeito sobre a quantidade de sólidos voláteis livres.O aumento de carga aplicada resultou em aumento significativo na quantidade média de sólidos voláteis livres nos reatores. Quanto aos sólidos voláteis aderidos, o acréscimo de carga afluente repercutiu de forma diferente nos três reatores: para a menor vazão de recirculação houve redução na massa de sólidos voláteis aderidos, para a vazão de recirculação intermediária ocorreu aumento da massa de sólidos voláteis aderidos e para a maior vazão de recirculação o aumento da carga aplicada não influenciou a quantidade de sólidos aderidos voláteis presentes no reator. A velocidade ascensional média das biopartículas diminuiu com o aumento da vazão de recirculação, significando que quanto maior a vazão de recirculação maior a densidade das biopartículas. / This study evaluated the efficiency of down flow aerobic fluidized bed reactors for the removal of organic mater submitted to different operational conditions (recirculation flow and applied organic load). The experiment was run on 3 cylindrical lab scale reactors (R1, R2 and R3) with 2 m total height, 0.10 m internal diameter and working volume of 15.70 L. Polypropylene particles were used as the support material for the development of the biofilm occupying 40% of the working volume of the reactors. The influent were applied at the top of the columns and withdraw from the bottom and the oxygen was supplied throughout a porous stone. The reactors R1, R2 and R3 were operated with recirculation flow of 2,50, 4.00 and 5.50 L. min-1, respectively, throughout the experimental work.The reactors were fed with synthetic wastewater similar to sanitary wastewater and the experiment was performed in 3 steps, according to the applied organic loading rate, namely: Lower Load - 0,70 Kg COD/m3.dia; Intermediate Load - 1,70 Kg COD/m3.dia; Higher Load - 3,90 Kg COD/m3.dia. The feeding flow was maintained constant throughout the experiment to obtain HDT equal to 12 hours. The reactors were monitored with conventional parameters such as COD, free suspended solids and attached suspended solids (biofilm). The upflow velocity of the bioparticles in the liquid phase was also determined with the purpose to identify the potential causes of the excessive expansion of the bed observed during the experimental work. The experimental results demonstrated high efficiency of carbonaceous COD removal, with average values above 93 % during the Intermediate Load step and around 90 % for the Higher Load. According to statistical evaluation, the recirculation flow did not provided significant effect upon the carbonaceous organic matter removal. The increase in applied organic load caused a significant decrease only to the reactor operated with the lower recirculation flow. Regarding the amount of volatile solids, the increase of the recirculation flow resulted in the increase of the attached volatile solids, however it was not identified any effect upon the amount of free volatile solids. The increase of applied organic load resulted in significant increase of the amount of the free volatile solids in the reactors. Regarding the attached volatile solids, the increase of applied organic load resulted in misleading behavior of the reactors, as follows: the lower recirculation flow resulted in a reduction of the amount of attached volatile solids; the intermediate recirculation flow resulted in an increase of the attached volatile solids, while it was not observed any significant variation in the amount of attached volatile solids inside the reactor operated with the higher recirculation flow. The average accession velocity of the bioparticles decreased with the increase of the recirculation flow, implying that the recirculation flow resulted in higher values of the bioparticles density.